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国家标准计划《金属材料 疲劳试验 应变控制拉-扭热机械疲劳试验方法》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性能试验方法分会)执行,主管部门为中国钢铁工业协会。

主要起草单位 北京工业大学等

目录

基础信息

计划号
20204769-T-605
制修订
制订
项目周期
24个月
下达日期
2020-12-28
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
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性能试验方法分会
主管部门
中国钢铁工业协会

起草单位

目的意义

航空发动机、燃气涡轮机、高超音速临界空间飞行器、压力容器、核电站、发电厂及日常交通工具的关键零部件往往在严苛的高温热机械耦合加载环境下服役,而且这些设备在安全服役方面要求很高。

若发生由疲劳失效引发的事故,将会引起人身伤害事故和重大的经济损失。

在以上重大设备启动、停止及其他快速运行过程中,在高温变温下热端零件承受多轴复合循环载荷的交互作用,可称为多轴热机械疲劳。

由于使用常温或高温恒温下的疲劳强度理论对其进行强度设计不能满足航空发动机等零部件强度和寿命设计的要求,因此规范多轴热机械疲劳试验方法对强度理论的发展和实际结构设计能力的提高具有非常重要的理论和实际意义。

应变控制拉-扭热机械疲劳试验是验证多轴热机械强度理论的一种重要手段。

目前国内众多科研院所通过该试验对各种专用金属材料进行疲劳性能测试。

但在各种多轴热机试验中,由于没有相关标准来对试验方法、操作过程和数据处理等进行规范,导致试验方法混乱不统一、数据采集不规范、利用率低,造成疲劳性能测试结果可用性差,给实际结构设计人员带来很大的困惑。

因此,迫切需要制定相应的国家标准,规范和统一应变控制拉-扭热机械疲劳试验方法,以提高航空航天、军工设备和其他产品热端部件强度设计的可靠性。

范围和主要技术内容

技术领域范围: 《金属材料 疲劳试验 应变控制拉-扭热机械疲劳试验方法》属于机械强度与耐久性设计领域。其中,热机械加载是指材料经历温度和机械载荷同时变化的加载条件,而拉-扭加载是指机械轴向和剪切循环应力共同作用的加载条件。拉-扭热机械加载下的疲劳性能测试已经成为国内外机械耐久性设计和研究领域的测试技术。 主要技术内容: 本项目是制定国家标准《金属材料 疲劳试验 应变控制拉-扭热机械疲劳试验方法》,其主要内容如下: (1)术语定义规范化:对应变控制的拉-扭多轴热机械疲劳试验中出现的新术语及其定义、符号进行规定; (2)试验装置规定:对试验装置的指标要求、使用方法及校准维护进行规定; (3)试样推荐:推荐适用于应变控制的拉-扭多轴热机械疲劳试验的试样,并给出试样的设计方法、制备与贮存方法; (4)试验程序规范化:对试验程序进行规定,以期达到规范的试验条件。并推荐典型的加载方式、数据监控方式、失效判定和试验终止要求; (5)数据处理:对试验数据的记录和处理进行规定; (6)试验报告:对试验报告必需的内容进行规定; (7)附录:给出金属材料疲劳寿命预测和结构设计常用的数学方程(应变幅值-寿命关系曲线、应力-应变关系曲线)、变温条件下材料常数与温度关系的测定方法。