超清版 GB/T 43896-2024 金属材料 超高周疲劳 超声疲劳试验方法
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- 标准类型：钢铁标准
- 标准语言：中文版
- 文件类型：PDF文档
- 更新时间：2025-03-19
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资料介绍
ICS77.040.10
CCS H 22
中华人民共和国国家标准
GB/T43896—2024
金属材料 超高周疲劳
超声疲劳试验方法
Metallicmaterials—Veryhighcyclefatigue—
Ultrasonicfatiguetestmethod
2024-04-25发布2024-11-01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会发布
目 次
前言………………………………………………………………………………………………………… Ⅲ
引言………………………………………………………………………………………………………… Ⅳ
1 范围……………………………………………………………………………………………………… 1
2 规范性引用文件………………………………………………………………………………………… 1
3 术语和定义……………………………………………………………………………………………… 1
4 符号和说明……………………………………………………………………………………………… 1
5 原理……………………………………………………………………………………………………… 2
6 试样……………………………………………………………………………………………………… 3
7 试验装置………………………………………………………………………………………………… 7
8 试验步骤………………………………………………………………………………………………… 9
9 试验报告………………………………………………………………………………………………… 10
附录A (资料性) 超声疲劳试样的设计………………………………………………………………… 12
附录B(资料性) 不同形状超声疲劳试样的应力控制方法…………………………………………… 17
参考文献…………………………………………………………………………………………………… 19
前 言
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
请 注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国钢铁工业协会提出。
本文件由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口。
本文件起草单位:宝山钢铁股份有限公司、四川大学、冶金工业信息标准研究院、钢铁研究总院有限
公司、苏州迈达检测科技有限公司、中国科学院力学研究所、华东理工大学、国家能源集团新能源技术研
究院有限公司、成都美创途科技有限公司、浙大城市学院、深圳信测标准技术服务股份有限公司、浙江省
特种设备科学研究院、山东骏程金属科技有限公司、中国海洋大学、浙江吉森金属科技有限公司。
本文件主要起草人:彭文杰、孙成奇、王清远、吴圣川、刘冬、朱明亮、董莉、王宠、尉文超、周冶东、
杜晋峰、谢卿、李荣锋、夏立、轩福贞、高怡斐、方健、侯慧宁、孙谱、崔洪芝、秦斌、杜丽影、武晓雷、温建锋、
刘永杰、李文凯、乔湛、时捷、傅军平、李洪光、崔中雨。
Ⅲ
GB/T43896—2024
引 言
随着工业技术的发展,一些工程中的部件,例如发动机部件、汽车承载部件、铁路轮轴和轨道、飞机、
桥梁和特殊医疗设备等,承受循环载荷,实际服役寿命都超过了107 周次,甚至高达109 周次。近年
来,超高周次承载部件越来越多,金属材料超高周疲劳测试需求与日俱增,超声疲劳试验方法是完成超
高周疲劳的有效手段之一。相比高周疲劳,超声疲劳由于试验频率大幅提高,试样尺寸设计、应力控制
等都和高周疲劳不同,已不适宜采用高周疲劳试验方法。
超声疲劳试验因其超高工作频率而具备以下特点:
———加速疲劳试验,大幅缩短疲劳试验周期;
———可对零部件/结构的金属材料进行超高周次(例如108 周次、109 周次甚至1010周次)疲劳试验。
Ⅳ
GB/T43896—2024
金属材料 超高周疲劳
超声疲劳试验方法
1 范围
本文件规定了室温下金属材料超高周疲劳超声疲劳试验方法的试样、试验装置、试验步骤及试验
报告。
本 文件适用于试验频率在20000Hz±500Hz、单端轴向受激振动、应力比R =-1的超高周疲劳
试验。
其 他应力比或超声谐振频率的疲劳试验可参照本方法,相应的试样需要单独设计与验证。
本文件不包含缺口试样,但本文件中描述的疲劳试验过程可应用于缺口试样的超高周疲劳试验。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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。
GB/T2614 镍铬-镍硅热电偶丝
GB/T3075 金属材料 疲劳试验 轴向力控制方法
GB/T38897 无损检测 弹性模量和泊松比的超声测量方法
JJF1305 线位移传感器校准规范
JJG623 电阻应变仪
JJG856 工作用辐射温度计
3 术语和定义
GB/T3075界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
超高周疲劳 veryhighcyclefatigue
循环周次大于107 的疲劳。
3.2
超声疲劳试验 ultrasonicfatiguetest
在超声谐振频率下施加循环应力的疲劳试验。
3.3
超声疲劳试样 ultrasonicfatiguespecimen
满足超声频率谐振要求的疲劳试样。
4 符号和说明
本文件使用的符号和相应的说明见表1。
1
GB/T43896—2024
表1 符号和说明
符号说明单位
b0 板状试样最小宽度(不含平行段)或平行段宽度mm
b1 板状试样端部的宽度mm
c 谐振波在材料中的传播速度,c=(Ed/ρ)1/2 km/s
D0 圆形试样最小直径(不含平行段)或平行段直径mm
D1 圆形试样端部直径mm
Ed 动态弹性模量,测量方法参见GB/T38897 GPa
f 谐振频率Hz
Lb 试样的变截面段长度,试样具有不同
CCS H 22
中华人民共和国国家标准
GB/T43896—2024
金属材料 超高周疲劳
超声疲劳试验方法
Metallicmaterials—Veryhighcyclefatigue—
Ultrasonicfatiguetestmethod
2024-04-25发布2024-11-01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会发布
目 次
前言………………………………………………………………………………………………………… Ⅲ
引言………………………………………………………………………………………………………… Ⅳ
1 范围……………………………………………………………………………………………………… 1
2 规范性引用文件………………………………………………………………………………………… 1
3 术语和定义……………………………………………………………………………………………… 1
4 符号和说明……………………………………………………………………………………………… 1
5 原理……………………………………………………………………………………………………… 2
6 试样……………………………………………………………………………………………………… 3
7 试验装置………………………………………………………………………………………………… 7
8 试验步骤………………………………………………………………………………………………… 9
9 试验报告………………………………………………………………………………………………… 10
附录A (资料性) 超声疲劳试样的设计………………………………………………………………… 12
附录B(资料性) 不同形状超声疲劳试样的应力控制方法…………………………………………… 17
参考文献…………………………………………………………………………………………………… 19
前 言
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
请 注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国钢铁工业协会提出。
本文件由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口。
本文件起草单位:宝山钢铁股份有限公司、四川大学、冶金工业信息标准研究院、钢铁研究总院有限
公司、苏州迈达检测科技有限公司、中国科学院力学研究所、华东理工大学、国家能源集团新能源技术研
究院有限公司、成都美创途科技有限公司、浙大城市学院、深圳信测标准技术服务股份有限公司、浙江省
特种设备科学研究院、山东骏程金属科技有限公司、中国海洋大学、浙江吉森金属科技有限公司。
本文件主要起草人:彭文杰、孙成奇、王清远、吴圣川、刘冬、朱明亮、董莉、王宠、尉文超、周冶东、
杜晋峰、谢卿、李荣锋、夏立、轩福贞、高怡斐、方健、侯慧宁、孙谱、崔洪芝、秦斌、杜丽影、武晓雷、温建锋、
刘永杰、李文凯、乔湛、时捷、傅军平、李洪光、崔中雨。
Ⅲ
GB/T43896—2024
引 言
随着工业技术的发展,一些工程中的部件,例如发动机部件、汽车承载部件、铁路轮轴和轨道、飞机、
桥梁和特殊医疗设备等,承受循环载荷,实际服役寿命都超过了107 周次,甚至高达109 周次。近年
来,超高周次承载部件越来越多,金属材料超高周疲劳测试需求与日俱增,超声疲劳试验方法是完成超
高周疲劳的有效手段之一。相比高周疲劳,超声疲劳由于试验频率大幅提高,试样尺寸设计、应力控制
等都和高周疲劳不同,已不适宜采用高周疲劳试验方法。
超声疲劳试验因其超高工作频率而具备以下特点:
———加速疲劳试验,大幅缩短疲劳试验周期;
———可对零部件/结构的金属材料进行超高周次(例如108 周次、109 周次甚至1010周次)疲劳试验。
Ⅳ
GB/T43896—2024
金属材料 超高周疲劳
超声疲劳试验方法
1 范围
本文件规定了室温下金属材料超高周疲劳超声疲劳试验方法的试样、试验装置、试验步骤及试验
报告。
本 文件适用于试验频率在20000Hz±500Hz、单端轴向受激振动、应力比R =-1的超高周疲劳
试验。
其 他应力比或超声谐振频率的疲劳试验可参照本方法,相应的试样需要单独设计与验证。
本文件不包含缺口试样,但本文件中描述的疲劳试验过程可应用于缺口试样的超高周疲劳试验。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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。
GB/T2614 镍铬-镍硅热电偶丝
GB/T3075 金属材料 疲劳试验 轴向力控制方法
GB/T38897 无损检测 弹性模量和泊松比的超声测量方法
JJF1305 线位移传感器校准规范
JJG623 电阻应变仪
JJG856 工作用辐射温度计
3 术语和定义
GB/T3075界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
超高周疲劳 veryhighcyclefatigue
循环周次大于107 的疲劳。
3.2
超声疲劳试验 ultrasonicfatiguetest
在超声谐振频率下施加循环应力的疲劳试验。
3.3
超声疲劳试样 ultrasonicfatiguespecimen
满足超声频率谐振要求的疲劳试样。
4 符号和说明
本文件使用的符号和相应的说明见表1。
1
GB/T43896—2024
表1 符号和说明
符号说明单位
b0 板状试样最小宽度(不含平行段)或平行段宽度mm
b1 板状试样端部的宽度mm
c 谐振波在材料中的传播速度,c=(Ed/ρ)1/2 km/s
D0 圆形试样最小直径(不含平行段)或平行段直径mm
D1 圆形试样端部直径mm
Ed 动态弹性模量,测量方法参见GB/T38897 GPa
f 谐振频率Hz
Lb 试样的变截面段长度,试样具有不同