CTOD試驗(yàn)-高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)-裂紋*張開位移-濟(jì)南恒樂興科

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田

CTOD試驗(yàn)主要使用高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)，又稱之為電磁式疲勞試驗(yàn)機(jī)、電磁激勵(lì)共振型疲勞試驗(yàn)機(jī)、超高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)。 目前此產(chǎn)品已經(jīng)與國外進(jìn)口產(chǎn)品質(zhì)量不相上下，并在核心技術(shù)上優(yōu)于進(jìn)口產(chǎn)品。獲得了航天系統(tǒng)的一直好評！

    CTOD試驗(yàn)需使用HLGP-100高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)+WDG-500萬能試驗(yàn)機(jī)配合試驗(yàn)。

一、CTOD試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：

(1)GB/T 6398—2000   《金屬材料疲勞裂紋擴(kuò)展速率試驗(yàn)方法》

(2)GB／T 2358—1994  《金屬材料裂紋*張開位移試驗(yàn)方法》

(4)GB/T 2038—1991   《金屬材料延性斷裂韌度JIc試驗(yàn)方法》

(5)GB/T 232-2010     《金屬材料 彎曲試驗(yàn)方法》

（6 GB/T 228-2002     《金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法》

二、 CTOD試驗(yàn)過程描述

1、所謂CTOD（Crack TipOpening Displacement），即裂紋*張開位移，系指裂紋體受張開型載荷后原始裂紋*處兩表面所張開的相對距離。CTOD的量綱為長度，常用單位是毫米或英寸。 CTOD值的大小，反映了裂紋*材料抵抗開裂的能力。在試驗(yàn)中，把待測材料做成帶有預(yù)制裂紋的試樣，加上外載后，裂紋*處有一個(gè)可以被測定的張開位移CTOD值。CTOD值越大，表示裂紋*材料的抗開裂性能越好，即韌性越好；反之，CTOD值越小，表示裂紋*材料的抗開裂性能越差，即韌性越差。

2、CTOD試驗(yàn)裝置連接示意圖如圖所示

4、試驗(yàn)主要步驟 

1. 試樣取樣加工 

2. 預(yù)制疲勞裂紋 

3. 加載，記錄F-V曲線，卸載 

4. 二次疲勞（或熱著色），壓斷試樣 

5. 斷口讀數(shù)測a0及Δa 

6. 計(jì)算特征CTOD值或擬合阻力曲線 

7. 試驗(yàn)報(bào)告 

5、不同厚度的CTOD試樣。

6、CTOD裂紋試樣

三、

CTOD試驗(yàn)-高頻疲勞試驗(yàn)機(jī) 主要功能：

      高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)-主要進(jìn)行全數(shù)字高頻疲勞斷裂韌性試驗(yàn)、測試金屬材料裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)。可完成對稱疲勞試驗(yàn)、不對稱疲勞試驗(yàn)、單向脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)、塊譜疲勞試驗(yàn)、調(diào)制控制高頻疲勞試驗(yàn)、高低溫疲勞試驗(yàn)、三點(diǎn)彎曲疲勞、四點(diǎn)彎曲疲勞、扭轉(zhuǎn)疲勞、彎扭復(fù)合疲勞試驗(yàn)、交互彎曲疲勞試驗(yàn)、CTOD裂紋試驗(yàn)、CT試驗(yàn)、CCT試驗(yàn)、齒輪疲勞試驗(yàn)等種類繁多的疲勞試驗(yàn)，并能進(jìn)行全數(shù)字高頻疲勞斷裂韌性試驗(yàn)、測試金屬材料裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)。

   電磁諧振式高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)也是我國的全數(shù)字高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)，其優(yōu)異的性能已被航空航天系統(tǒng)諸多企業(yè)的長期使用所驗(yàn)證和認(rèn)可，也是目前航空航天系統(tǒng)普遍使用的機(jī)型，設(shè)備指標(biāo)及功能*ASTM﹑ISO﹑GB等標(biāo)準(zhǔn)或試驗(yàn)方法的要求、*在國內(nèi)業(yè)已開展的各級試驗(yàn)室國內(nèi)外認(rèn)證體系的要求。

二、技術(shù)指標(biāo)：

CTOD試驗(yàn)-高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)

1、靜態(tài)試驗(yàn)力：±100kN 

2、單向脈動(dòng)試驗(yàn)力：±100kN

3、動(dòng)態(tài)試驗(yàn)力（幅值）：50kN

4、負(fù)荷量程：全量程不分檔且分辨率不變（或20%、50%、三檔）

5、靜態(tài)試驗(yàn)力示值精度：≤±0.5%；動(dòng)態(tài)試驗(yàn)力示值精度：≤±3%。

6、試驗(yàn)力波動(dòng)度（24小時(shí)）：

靜態(tài)試驗(yàn)力波動(dòng)度：±0.5%示值。

   動(dòng)態(tài)試驗(yàn)力波動(dòng)度：±0.5%示值。

7、頻率范圍：60～300Hz, 頻率分辨率: 0.1Hz，5級頻率調(diào)節(jié)。

8、同軸度精度：≤5%

9、試驗(yàn)空間：立柱凈間距（H×W）：≥750×410mm。

10、電能消耗：三相電源380V（或單相220V）；300VA（疲勞消耗）；2500VA（電機(jī)運(yùn)行時(shí)）。

11、記數(shù)范圍：9×10⁹。試驗(yàn)機(jī)能夠自動(dòng)記錄試驗(yàn)循環(huán)次數(shù)，并具有掉電保護(hù)功能；循環(huán)次數(shù)可以隨時(shí)設(shè)定，到達(dá)規(guī)定循環(huán)次數(shù)后具有自動(dòng)停機(jī)功能；具有防止在停電等意外停機(jī)以后再次自動(dòng)啟動(dòng)的功能。

12、具有常規(guī)疲勞試驗(yàn)（對稱或不對稱）、塊譜（程控）疲勞試驗(yàn)等功能和調(diào)制疲勞試驗(yàn)等功能；具有實(shí)時(shí)顯示動(dòng)載波形﹑電流波形﹑激勵(lì)波形等功能。

13、具有完備的保護(hù)功能，如過載保護(hù)、機(jī)械限位保護(hù)、電機(jī)過流保護(hù)、斷裂保護(hù)、激勵(lì)器過流二級保護(hù)、頻率降保護(hù)、動(dòng)靜負(fù)荷上下限人為設(shè)置保護(hù)、動(dòng)靜負(fù)荷失控保護(hù)等，許多保護(hù)可依據(jù)不同試驗(yàn)的要求進(jìn)行靈活配置。試驗(yàn)過程可無人值守。

14、適用標(biāo)準(zhǔn)：JJG556-2011《軸向加荷疲勞試驗(yàn)機(jī)》、GB/T3075、HB5287《金屬材料軸向加載疲勞試驗(yàn)方法》，ASTM E606標(biāo)準(zhǔn),ASTM E647標(biāo)準(zhǔn),ASTM E399標(biāo)準(zhǔn)等。

15、試驗(yàn)機(jī)能自動(dòng)查找頻率、加載，試驗(yàn)過程中能靜載、動(dòng)載手動(dòng)、自動(dòng)調(diào)整。

三、

CTOD試驗(yàn)-高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)波形介紹

1. 疲勞機(jī)除具有常規(guī)疲勞試驗(yàn)即動(dòng)、靜載荷恒值——恒應(yīng)力幅疲勞試驗(yàn)（對稱或不對稱）、塊譜（程控）疲勞試驗(yàn)、調(diào)制控制疲勞試驗(yàn)（正弦波、三角波、斜波、梯形波、方波、自定義波）等功能。

2. 常規(guī)疲勞試驗(yàn)各種應(yīng)力狀態(tài)下的波形圖

其中：綠—對稱疲勞試驗(yàn)，紅—拉～拉疲勞試驗(yàn)，

白—壓～壓疲勞試驗(yàn)，蘭—拉～壓非對稱疲勞試驗(yàn)。

B．程控疲勞試驗(yàn)（三角波調(diào)制疲勞試驗(yàn)的一個(gè)特例）波形圖

C．調(diào)制控制疲勞試驗(yàn)波形圖（只圖示了動(dòng)載荷調(diào)制控制的情況，其實(shí)動(dòng)載荷、平均載荷可分別或同時(shí)進(jìn)行調(diào)制控制，從而衍生出眾多的試驗(yàn)功能）

四、CTOD高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)設(shè)備簡介

1. 當(dāng)配置疲勞裂紋擴(kuò)展速率試驗(yàn)裝置時(shí)，具有疲勞裂紋擴(kuò)展速率試驗(yàn)功能。

2. 當(dāng)配置靜態(tài)試驗(yàn)附件時(shí)，具有靜態(tài)試驗(yàn)機(jī)的功能。

3. 當(dāng)配置高溫或高低溫環(huán)境試驗(yàn)附件時(shí)，可對金屬等材料進(jìn)行環(huán)境模擬試驗(yàn)，包括高溫、低溫及高、低溫交替環(huán)境下的模擬試驗(yàn)。具有與溫度控制器通訊功能，能夠定值和編程設(shè)置、時(shí)實(shí)顯示、定時(shí)記錄試驗(yàn)溫度等，當(dāng)溫度保護(hù)或高頻機(jī)保護(hù)有效時(shí)可設(shè)置高溫或高低溫環(huán)境試驗(yàn)爐降溫?cái)嚯姟?/span>

4. 具有較完備的保護(hù)功能，如過載保護(hù)、機(jī)械限位保護(hù)、電機(jī)過流保護(hù)、斷裂保護(hù)、激勵(lì)器過流二級保護(hù)、頻率降保護(hù)、動(dòng)靜負(fù)荷上下限人為設(shè)置保護(hù)、動(dòng)靜負(fù)荷失控保護(hù)等，許多保護(hù)可依據(jù)不同試驗(yàn)的要求進(jìn)行靈活配置。試驗(yàn)過程可無人值守。

 5、計(jì)算機(jī)以WINDOWS為工作平臺(tái)，采用虛擬面板及設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序（WDM）技術(shù)。界面清晰、操作便捷，程序規(guī)范穩(wěn)健、速度快，完成對整個(gè)設(shè)備的管理、控制，如實(shí)時(shí)監(jiān)控、實(shí)時(shí)波形顯示、數(shù)據(jù)圖形的處理及保存、試驗(yàn)報(bào)告的存貯與打印等。