附件C：譯文


開發(fā)一種新型振動疲勞試驗的方法
Tommy J. George, Jeremy Seidt, M.-H. Herman Shen,
Theodore Nicholas,Charles J. Cross

摘要
一種新的在高頻率下測試材料的疲勞極限強度的方法已經(jīng)被開發(fā)。 該過程涉及對板狀試樣使用一個高頻驅(qū)動模式下的諧振頻率，該試樣的疲勞試驗允許在幾個小時內(nèi)完成。該方法使用逐步測試的方法測定材料在相當大的周期下的疲勞極限強度，在本實驗中為106或者107 。該方法包括拓撲設(shè)計過程，結(jié)合有限元模型,產(chǎn)生必要的試樣形狀,達到所需的應力狀態(tài)/模式，以一個強迫振動為基礎(chǔ),在變振幅負荷下進行高周期疲勞試驗。 應用鋼，6061 - T6鋁合金，及Ti- 6Al-4V合金板受單軸和雙軸完全扭轉(zhuǎn)彎曲應力實驗結(jié)果表明該方法的成功。 結(jié)果是與現(xiàn)有的傳統(tǒng)疲勞試驗機采集的數(shù)據(jù)進行比較得到的。
關(guān)鍵詞：雙軸;疲勞;試驗;振動
1.引言
結(jié)構(gòu)元件受到高頻如旋轉(zhuǎn)部件所使用的氣體震動，渦輪引擎，通常要求設(shè)計達到終生無故障，這是一個非常大的周期，或者說是極限。工具，如在古德曼圖[1]和修改后的古德曼 圖[2]里使用的，但這些圖表通常采用單軸疲勞構(gòu)建數(shù)據(jù)， 其設(shè)計是基于單軸應力。在古德曼（或黑格）圖是在一個恒定的表格以交變應力（半循環(huán)構(gòu)成應力范圍）、平均應力、疲勞和給定的材料的是一個非常大的周期不變。一個典型的古德曼圖的鈦 6Al - 4V合金鍛造板，相當于一個固定的107個周期，R，如圖1 [2,3]所示。當然這是取在平均應力，或許多有價值的數(shù)據(jù)當量應力比，如圖1所示，有在許多設(shè)計情況下，當一個數(shù)據(jù)值R=-1，充分扭轉(zhuǎn)，加載平均應力為零。這些數(shù)據(jù)，往往從標本上或元件的振動試驗上得到，用來構(gòu)建一個修改古德曼圖（見圖1）。另外一種方法可以用來構(gòu)建古德曼圖，通過使用一個公式來代表在平均應力或應力下的所有值，但至少有一個R值數(shù)據(jù)需要建立常數(shù)。這樣的一個例子是由Nicholas和Maxwell [4]制定出來的，使用能量密度不斷修改配方 由于Jasper [5]。修改后的Jasper方程適合于數(shù)據(jù)如圖1。