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一文梳理疲劳试验机的发展时间线

发布时间:2022-01-10 09:42:16来源:浏览:303次

  疲劳试验机用于进行测定金属、合金材料及其构件(如操作关节、固接件、螺旋运动件等)在室温状态下的拉伸、压缩或拉压交变负荷的疲劳特性、疲劳寿命、预制裂纹及裂纹扩展试验。高频疲劳试验机在配备相应试验夹具后,可进行正弦载荷下的三点弯曲试验、四点弯曲试验、薄板材拉伸试验、厚板材拉伸试验、强化钢条拉伸试验、链条拉伸试验、固接件试验、连杆试验、扭转疲劳试验、弯扭复合疲劳试验、交互弯曲疲劳试验、CT试验、CCT试验、齿轮疲劳试验等。
  今天小编带大家一起来了解一下疲劳试验机的发展历程:
  1、1850年:德国人A.Whler(沃勒)设计了第一台用于机车车轴的疲劳试验机,用来进行全尺寸机车车轴的疲劳试验。以后他又研制出多种型式的疲劳试验机,并首次用金属试样进行疲劳试验。沃勒在1871年系统论述了疲劳寿命和循环应力的关系,提出了S-N曲线和疲劳极限的概念,确立了应力幅是疲劳破坏的决定因素,奠定了金属疲劳的基础。因此公认A.Whler(沃勒)是疲劳的奠基人,有“疲劳试验之父”之称。
  2、19世纪70到90年代:Gerber W.(格伯)研究了平均应力对疲劳强度的影响,提出了Gerber抛物线方程,英国人Goodman J.(古德曼)提出了著名的简化直线—Goodman图。
  3、1884年:Bauschinger J.(包辛格)在验证Whler疲劳试验时,发现了在循环载荷下弹性极限降低的“循环软化”现象,引入了应力—应变迟滞回线的概念。但他的工作当时人们并不重视,直到1952年Keuyon(柯杨)在做铜棒试验时才把它重新提出来,并命名为“包辛格效应”。
  4、1903年:Ewing J.A.(尤因)和Humfery J.C.W.(汉弗莱)在单晶格铝和多晶格铁上发现了循环应力产生的滑移痕迹,指出了疲劳变形是由于与单调变形相类似的滑移所产生。
  5、1910年:Bairstow(拜尔斯托)研究了循环载荷下应力—应变曲线的变化,测定了迟滞回线,建立了循环硬化与循环软化的概念;并且还进行了程序疲劳试验。
  6、1929年:美国人Peterson R.E.(彼特逊)对尺寸效应进行了一系列试验,提出了应力集中系数的理论值。1929年—1930年英国人Haigh B.P.(海夫)对高强钢和软钢的不同缺口效应做了合理解释。
  7、1945年:美国人Miner M.A.(迈因纳)在对疲劳损伤积累问题进行了大量试验研究的基础上,将Palmgren J.V.(帕姆格伦)1924年提出的线性累积损伤理论公式化,形成了著名的Palmgren—Miner线性累积损伤法则(简称Miner法则)。
  8、1952年:美国国家航空管理局刘易斯研究所的Manson S.S.(曼森)和Coffin L.F.(科芬),在大量试验的基础上,提出了表达塑性应变与疲劳寿命关系的Manson—Coffin方程,奠定了低周疲劳的基础。
  9、20世纪60年代:随着大规模集成电路的出现,研制出了能够模拟零部件服役载荷工况的随机疲劳试验机。
  10、20世纪70年代:国外已广泛使用电子计算机控制的电液伺服疲劳试验装置来进行随机疲劳试验。
  11、20世纪90年代:已经出现了上下位机结构的全数字的伺服控制器,闭环控制计算速率达到了6kHz,数据传输采用100Mb以太网卡(Ethernet),可以完成控制模式的平滑无扰切换、多通道的协调加载以及各种工况谱的实验室再现。

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