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国家标准计划《金属材料 疲劳试验 应变控制拉-扭疲劳试验方法》由 TC183(全国钢标准化技术委员会)归口上报,TC183SC4(全国钢标准化技术委员会力学及工艺试验方法分会)执行 ,主管部门为中国钢铁工业协会

主要起草单位 北京工业大学中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所中国航发北京航空材料研究院中国航发商用航空发动机有限责任公司等

目录

基础信息

计划号
20194068-T-605
制修订
制订
项目周期
24个月
下达日期
2020-01-13
申报日期
2018-06-11
公示开始日期
2019-04-01
公示截止日期
2019-04-18
标准类别
方法
国际标准分类号
77.040.10
77 冶金
77.040 金属材料试验
77.040.10 金属材料机械试验
归口单位
全国钢标准化技术委员会
执行单位
全国钢标准化技术委员会力学及工艺试验方法分会
主管部门
中国钢铁工业协会

起草单位

目的意义

疲劳是机械结构件主要的失效方式之一。

研究表明因机械设备疲劳寿命设计不当造成的安全事故屡有发生,同时对企业及政府造成了巨大的经济损失。

造成这样结果的主要原因之一是过于简化集中依赖简单的单轴疲劳设计方法,而忽略机械零部件实际服役过程中往往承受的复杂多轴循环载荷。

服役中的航空航天飞行器、压力容器、核电站、发电厂以及机车的零构件等一些主要零部件并不单单承受简单的单轴疲劳循环载荷作用,而通常是承受复杂的单轴、多轴复合循环载荷变交互损伤作用。

因此,提出和规范多轴疲劳试验方法对关键机械零部件结构设计和安全评价尤为重要,具有十分重要的理论和工程实际意义。

拉-扭疲劳试验是多轴疲劳试验研究的主要试验方式之一,通过试验分析可掌握材料的多轴疲劳性能参数,所测得的基础试验数据及分析结果可为关键机械零部件强度评估与寿命设计提供重要的理论依据。

目前,我国在各类机械装备研发制造方面,越来越重视长寿命、高可靠性的设计, 对疲劳性能要求越来越重视。

这些机械装备关键零部件在复杂多轴载荷作用下,其疲劳性能、力学性能完全不同于单轴受力状态。

因此迫切需要相关金属材料的多轴疲劳性能参数来进行精准的结构优化设计。

应编制相应试验标准,满足国内机械装备结构动强度设计需求。

范围和主要技术内容

本标准规定了采用薄壁管试样测定金属材料拉-扭应变控制低周疲劳特性的一般要求和详细要求。 标准适用于室温及高温环境下,对称的、平均应变为零的加载波形,并且轴向、扭向波形具有相同频率的拉-扭组合疲劳试验。

国内外简要情况说明

1.目前,国外对于金属材料拉-扭疲劳试验方法已有较为成熟的标准规范,近年来我国对于金属材料多轴疲劳的研究也越来越多,但在试验规范方面仍未达到规范化统一要求,随着我国对机械装备可靠性、强度设计的要求进一步提高,金属材料拉-扭疲劳试验技术将日趋成熟,本项目可作为未来相关技术的发展基础。 2.ASTM E2007-08《Standard Practice for Strain-Controlled Axial-Torsional Fatigue Testing with Thin-Walled Tubular Specimens》可作为编制本标准的参考。 3.国内相关标准有的GB/T 10120-2013《金属材料 拉伸应力松弛试验方法》、GB/T 12443-2007《金属材料 扭应力疲劳试验方法》、GJB 8374-2015《金属材料动态拉伸试验方法》和GJB 8375-2015 《金属材料动态扭转试验方法》,一般只涉及单轴疲劳试验规范,或与疲劳试验无关,不能为金属材料拉-扭疲劳试验提供指导,与本项目无关或相关程度较低。