附件C：譯文


開(kāi)發(fā)一種新型振動(dòng)疲勞試驗(yàn)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(cè)試材料的疲勞極限強(qiáng)度的方法已經(jīng)被開(kāi)發(fā)。 該過(guò)程涉及對(duì)板狀試樣使用一個(gè)高頻驅(qū)動(dòng)模式下的諧振頻率，該試樣的疲勞試驗(yàn)允許在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)完成。該方法使用逐步測(cè)試的方法測(cè)定材料在相當(dāng)大的周期下的疲勞極限強(qiáng)度，在本實(shí)驗(yàn)中為106或者107 。該方法包括拓?fù)湓O(shè)計(jì)過(guò)程，結(jié)合有限元模型,產(chǎn)生必要的試樣形狀,達(dá)到所需的應(yīng)力狀態(tài)/模式，以一個(gè)強(qiáng)迫振動(dòng)為基礎(chǔ),在變振幅負(fù)荷下進(jìn)行高周期疲勞試驗(yàn)。 應(yīng)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(yīng)力實(shí)驗(yàn)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(yàn)機(jī)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較得到的。
關(guān)鍵詞：雙軸;疲勞;試驗(yàn);振動(dòng)
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(dòng)，渦輪引擎，通常要求設(shè)計(jì)達(dá)到終生無(wú)故障，這是一個(gè)非常大的周期，或者說(shuō)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(jì)是基于單軸應(yīng)力。在古德曼（或黑格）圖是在一個(gè)恒定的表格以交變應(yīng)力（半循環(huán)構(gòu)成應(yīng)力范圍）、平均應(yīng)力、疲勞和給定的材料的是一個(gè)非常大的周期不變。一個(gè)典型的古德曼圖的鈦 6Al - 4V合金鍛造板，相當(dāng)于一個(gè)固定的107個(gè)周期，R，如圖1 [2,3]所示。當(dāng)然這是取在平均應(yīng)力，或許多有價(jià)值的數(shù)據(jù)當(dāng)量應(yīng)力比，如圖1所示，有在許多設(shè)計(jì)情況下，當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)值R=-1，充分扭轉(zhuǎn)，加載平均應(yīng)力為零。這些數(shù)據(jù)，往往從標(biāo)本上或元件的振動(dòng)試驗(yàn)上得到，用來(lái)構(gòu)建一個(gè)修改古德曼圖（見(jiàn)圖1）。另外一種方法可以用來(lái)構(gòu)建古德曼圖，通過(guò)使用一個(gè)公式來(lái)代表在平均應(yīng)力或應(yīng)力下的所有值，但至少有一個(gè)R值數(shù)據(jù)需要建立常數(shù)。這樣的一個(gè)例子是由Nicholas和Maxwell [4]制定出來(lái)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。