ASTM E2368-10 standardpraksis for spændingsstyret termomekanisk træthedstest

Standarden "ASTM E2368-10 Standardpraksis for spændingskontrolleret termomekanisk udmattelsestestning"-standarden udviklet af American Society for Testing and Materials (ASTM) dækker bestemmelsen af ​​termomekaniske udmattelsesegenskaber for materialer under enakset belastede spændingskontrollerede forhold. Den termomekaniske udmattelsescyklus er her defineret som en tilstand, hvor de ensartede temperatur- og spændingsfelter på prøvemålingssektionen samtidigt varieres og styres uafhængigt. Denne applikation har til formål at adressere termomekanisk udmattelsestest udført for at understøtte aktiviteter såsom materialeforskning og -udvikling, mekanisk design, proces- og kvalitetskontrol, produktydelse og fejlanalyse. Selvom denne applikation er specifik for stresskontrolleret testning, giver mange kapitler nyttig information til kraftkontrolleret eller stresskontrolleret termomekanisk udmattelsestestning.

Denne implementering tillader maksimale og minimale værdier for temperatur og mekanisk belastning og temperatur mekanisk belastningsfase, med den begrænsning, at disse parametre forbliver cyklisk konstante i hele testperioden. Der er ingen begrænsninger på miljøfaktorer såsom tryk, fugtighed, omgivende miljø og andre, forudsat at de er kontrolleret gennem hele testen, ikke forårsager tab eller ændring i prøvestørrelser over tid og er detaljeret i datarapporten.

Brug af denne applikation er begrænset til prøver og inkluderer ikke test af komponenter, strukturer eller forbrugerprodukter i fuld skala.

I forbindelse med denne standard gælder følgende udtryk og definitioner:

• Spænding defineres her som den tekniske spænding, som er forholdet mellem kraften og prøvens oprindelige tværsnitsareal. Arealet måles i ubelastet tilstand ved stuetemperatur.
• Den termiske ekspansionskoefficient udtrykker den fraktionelle ændring i fri ekspansionsspænding for en enhedstemperaturændring målt i testprøven.
• Total belastning er belastningskomponenten målt på testprøven og summen af ​​termisk belastning og mekanisk belastning.
• Termisk belastning er komponenten af ​​belastningen, der er et resultat af en ændring i temperatur (som målt på testprøven) under betingelser med fri ekspansion. For nogle materialer kan den være ikke-lineær over det relevante temperaturområde.
• Mekanisk belastning er den belastningskomponent, der opstår, når fri ekspansion termisk belastning (målt på testprøven) trækkes fra den samlede belastning.
• Elastisk tøjning er den tøjningskomponent, der opstår, når spændingen divideres med det temperaturafhængige Youngs modul (i overensstemmelse med ASTM E111-17 Standard testmetode for Youngs modul, tangentmodul og akkordmodul).
• Uelastisk belastning refererer til belastningskomponenten, der opstår, når elastisk belastning trækkes fra mekanisk belastning.
• Tøjningsforhold er forholdet mellem minimal mekanisk belastning og maksimal mekanisk belastning i en belastningscyklus.
• Mekanisk spænding/temperatur sand fasevinkel, med det formål at vurdere fasenøjagtighed, er dette defineret som bølgeformforskydningen mellem den maksimale temperaturrespons målt i prøven og den maksimale mekaniske spændingsrespons. Til referenceformål betragtes vinklen som positiv, hvis temperaturresponsmaksimumet er 180 grader eller mindre foran det mekaniske stressresponsmaksimum, ellers anses fasevinklen for at være negativ.
• Synkron termomekanisk træthed refererer til en cyklus, hvor den maksimale temperaturværdi og den maksimale værdi af mekanisk belastning forekommer samtidigt.
• Ud-af-fase (modfase) termomekanisk træthed refererer til en cyklus, hvor den maksimale værdi af temperaturen er forud for den maksimale værdi af den mekaniske belastning med en tidsværdi svarende til 1⁄2 af cyklusperioden.

Ved brug af konstruktionsmaterialer i højtemperaturmiljøer kan komponenter, der er modtagelige for træthedsskader, opleve en form for samtidig varierende termiske og mekaniske kræfter over en given cyklus. Disse forhold er ofte af kritisk bekymring, fordi de kombinerer temperaturafhængige og cykliske (trætheds-) skadesmekanismer med varierende sværhedsgrad relateret til faseforholdet mellem cyklisk temperatur og cyklisk mekanisk belastning.

Sådanne effekter kan ses at påvirke udviklingen af ​​mikrostruktur, mikromekanismer for nedbrydning og forskellige andre fænomenologiske processer, der i sidste ende påvirker cyklisk liv. Spændingskontrolleret termomekanisk udmattelsestest bruges ofte til at undersøge virkningerne af samtidig varierende termisk og mekanisk belastning under idealiserede forhold. Her påføres cykliske teoretisk ensartede temperatur- og spændingsfelter eksternt og kontrolleres i hele prøvens måleafsnit.

Blandt de talrige test-, måling-, analyse- og evalueringsundersøgelser, den leverer til virksomheder i forskellige sektorer, leverer vores organisation også testtjenester defineret i standarden "ASTM E2368-10 Standardpraksis for spændingskontrolleret termomekanisk træthedstestning" med en uddannet og ekspert personale og avanceret teknologisk udstyr.