GB/T 12443-2017 金属材料 扭矩控制疲劳试验方法

ICS77.040.10

H22

中华人民共和国国家标准

/—/:

GBT124432017ISO13522011

代替/—

GBT124432007

金属材料扭矩控制疲劳试验方法

—

MetallicmaterialsTorue-controlledfatiuetestin

qgg

(:,)

ISO13522011IDT

2017-02-28发布2017-11-01实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

发布

中国国家标准化管理委员会

/—/:

GBT124432017ISO13522011

目次

前言…………………………Ⅰ

1范围………………………1

2规范性引用文件…………………………1

3术语和定义………………1

4符号及说明………………3

5试验原理…………………3

6试验方案…………………3

7试样形状和尺寸…………………………4

8试样制备…………………7

9设备………………………9

10试验程序………………10

11试验报告………………11

()…………

附录资料性附录试验结果

A12

()…………………

附录资料性附录扭转疲劳试验机的同轴度校验

B15

()()……………………

附录资料性附录扭应变应力的测量一致性

C17

参考文献……………………19

/—/:

GBT124432017ISO13522011

前言

本标准按照/—给出的规则起草。

GBT1.12009

/—《》,/—

本标准代替金属材料扭应力疲劳试验方法与相比主

GBT124432007GBT124432007

要技术变化如下:

———();

在适用范围上增加圆管截面试样见第章

1

———/、/、/,();

规范性引用文件中删除了增加了见第章

GBT3075GBT7733GBT10623ISO5542

———“”“”(,);

采用循环周次为下的疲劳强度代替扭转疲劳极限见年版

Nττ3.920074.1.1

ND

———();

增加圆管截面试样尺寸符号和定义见第章

4

———/();

增加第章试验方案并引用对疲劳试验结果进行数据处理和计算见第章

6GBT241766

———(,);

对试样加工中精加工部分提出明确要求见8.22007年版5.3

———,

对设备扭矩传感器的准确度要求由提高到并对温度补偿和数据记录精度提出明确

3%1%

(,);

要求见9.1.22007年版6.1.1

———(,);

修改了对试验中频率过高导致试样升温的处理要求见10.22007年版6.2.2

———();

增加圆形截面试样及圆管截面试样的扭应力计算公式见10.4

———,;(,

将原标准第章数据处理内容放入附录删除扭转疲劳极限的测定方法见附录

7AA

年版第章);

20077

———();

增加资料性附录扭转试验机同轴度校验的要求见附录

BB

———()();

增加资料性附录扭应变应力测量一致性的要求见附录

CC

———增加参考文献。

本标准使用翻译法等同采用:《金属材料扭矩控制疲劳试验方法》。

ISO13522011

本标准做了下列编辑性修改:

———,,,;

为了便于使用将第章中的符号和说明统一列表说明增加表后续表号顺延标准中的公

41

式统一编号;

———,;

按照标准中图出现的顺序将图和图的图号互换

12

———删除了原标准参考文献[]。

ISO4

本标准由中国钢铁工业协会提出。

(/)。

本标准由全国钢标准化技术委员会SACTC183归口

:、。

本标准起草单位钢铁研究总院冶金工业信息标准研究院

:、、。

本标准起草人刘涛高怡斐董莉

本标准所代替标准的历次版本发布情况为:

———/—、/—。

GBT124431990GBT124432007

Ⅰ

/—/:

GBT124432017ISO13522011

金属材料扭矩控制疲劳试验方法

1范围

、、、

本标准规定了金属试样在给定扭矩恒定幅值名义上受弹性应力不引起应力集中条件下的疲劳

。(),。

试验试验通常在室温10℃~35℃大气条件下进行沿试样的纵轴加载

、。

本标准适用于圆形截面试样及圆管截面试样的切取制备和试验不包括构件及其他特殊类型的

。,。

试验同样也不包括恒幅角位移控制的低周扭转疲劳试验其失效周次通常只有几千次

2规范性引用文件

。,

下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本文

。,()。

件凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于本文件

:标准大气环境条件和试验的说明(/

ISO5541976Standardatmosheresforconditioninandor

pg

—)

testinSecifications

gp

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

最大应力maximumstress

τ

max

()。

在应力循环中剪切应力的最大代数值见图1

3.2

最小应力minimumstress

τ

min

()。

在应力循环中剪切应力的最小代数值见图1

3.3

平均应力meanstress

τ

m

()。

剪切应力的静态分量见图1

:,():

注最大剪切应力与最小剪切应力代数和的一半见式1

τ+τ

maxmin

…………()

τ=1

m2

3.4

应力幅值stressamlitude

p

τ

a

()。

剪切应力的动态分量见图1

:,():

注最大剪切应力与最小剪切应力代数差的一半见式2

τ-τ

maxmin

…………()

τ=2

a2

1

/—/:

GBT124432017ISO13522011

说明:

X轴———时间;

Y轴———应力;

1———1个应力循环。

图1疲劳应力循环

3.5

循环周次numberofccles

y

N

试验任意阶段的循环次数。

3.6

应力比stressratio

R

在同一循环周次中最小剪切应力与最大剪切应力的代数比值。

::

注可以表达为

τ

min

…………()

R=3

τ

max

3.7

应力范围stressrane

g

Δτ

最大剪切应力与最小剪切应力之间范围。

::

注可以表达为

…………()

Δτττ4

=-

maxmin

3.8

失效疲劳寿命fatiuelifeatfailure

g

Nf

在特定条件下失效的应力循环周次。

2

/—/:

GBT124432017ISO13522011

3.9

循环周次为的疲劳强度

NfatiuestrenthatNccles

ggy

τ

N

在固定应力比条件下试样寿命达到周次对应的剪切应力幅值。

N

3.10

扭矩torue

q

T

相对于试样轴线产生剪切应力或切向变形的切向力。

4符号及说明

见表1。

表1符号及说明

符号单位说明

Dmm试样夹持部分的直径或宽度

dmm圆形截面试样应力最大位置的直径

d0mm圆管截面试样应力最大位置的外径

dimm圆管截面试样的内径

Lcmm试样试验部分长度

()

试样平行工作部分长度与区别

LpmmLc

Lgmm试样标距长度

()

在试样试验区域端部从到过渡部分的半径见图和图

rmmdD34

:。

注试样两端的值可以不相同

1D

:。

注如图所示的试样类型从试验区域端部到夹持部分开始的圆弧过渡部分不一定是一个完整的圆弧

23

5试验原理

。

将名义尺寸相同的试样安装于扭转疲劳试验机上并施加循环扭应力如图所示的任意一种循环

2

。,。,

应力类型均可以使用如无特殊要求试验波形应为恒幅正弦波对于轴对称试样扭矩平均值的改变

,。

不会引入不同类型的应力系统扭转的平均应力总是被标记为正值当试样失效或试验周次超过指定

。、

应力循环周次时终止试验扭转疲劳试验产生的裂纹可以平行于试样轴线垂直于试样轴线或与试样

。,:。

轴线成任意夹角疲劳试验结果可能受大气条件影响对于条件控制的要求见的

ISO55419762.1

6试验方案

,:

在开始试验之前应对下列项目进行确认

)();

试样类型见第章

a7

3

/—/:

GBT124432017ISO13522011

)应力比;

b

),:

c试验目标例如

———在特定应力幅值下的疲劳寿命;

———在特定循环周次下的疲劳强度;

———曲线(曲线);

S-NWöhler

)试样数量及试验顺序;

d

)试验终止前试样的循环周次。

e

[]

:,/1,。

注附录提供了几种结果表达方式详见包括数据分析程序和统计表达

1AGBT24176

: