Thực hành tiêu chuẩn ASTM E2368-10 để kiểm tra độ mỏi cơ nhiệt được điều khiển bằng điện áp

Thực hành tiêu chuẩn ASTM E2368-10 để kiểm tra độ mỏi cơ nhiệt được điều khiển bằng điện áp

Tiêu chuẩn “ASTM E2368-10 Tiêu chuẩn thực hành để thử nghiệm độ mỏi cơ nhiệt kiểm soát độ căng” do Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM) phát triển bao gồm việc xác định các đặc tính mỏi cơ nhiệt của vật liệu trong điều kiện kiểm soát độ căng chịu tải một trục. Chu kỳ mỏi cơ nhiệt được định nghĩa ở đây là điều kiện trong đó trường nhiệt độ và ứng suất đồng nhất trên phần đo mẫu được thay đổi đồng thời và được kiểm soát độc lập. Ứng dụng này nhằm mục đích giải quyết vấn đề kiểm tra độ mỏi cơ nhiệt được thực hiện để hỗ trợ các hoạt động như nghiên cứu và phát triển vật liệu, thiết kế cơ khí, kiểm soát quy trình và chất lượng, hiệu suất sản phẩm và phân tích lỗi. Mặc dù ứng dụng này dành riêng cho thử nghiệm kiểm soát ứng suất, nhiều chương cung cấp thông tin hữu ích cho thử nghiệm mỏi cơ nhiệt được kiểm soát lực hoặc kiểm soát ứng suất.

Thực hành tiêu chuẩn ASTM E2368-10 để kiểm tra độ mỏi cơ nhiệt được điều khiển bằng điện áp

Việc triển khai này cho phép các giá trị tối đa và tối thiểu của nhiệt độ và ứng suất cơ học cũng như phân kỳ ứng suất cơ nhiệt độ, với hạn chế là các thông số này không đổi theo chu kỳ trong suốt thời gian thử nghiệm. Không có hạn chế nào đối với các yếu tố môi trường như áp suất, độ ẩm, môi trường xung quanh và các yếu tố khác, miễn là chúng được kiểm soát trong suốt quá trình thử nghiệm, không gây mất mát hoặc thay đổi cỡ mẫu theo thời gian và được trình bày chi tiết trong báo cáo dữ liệu.

Việc sử dụng ứng dụng này được giới hạn ở các mẫu và không bao gồm việc thử nghiệm các thành phần, cấu trúc hoặc sản phẩm tiêu dùng ở quy mô đầy đủ.

Với mục đích của tiêu chuẩn này, áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

  • Ứng suất ở đây được định nghĩa là ứng suất kỹ thuật, là tỷ lệ giữa lực và diện tích mặt cắt ngang ban đầu của mẫu. Diện tích được đo ở trạng thái không tải ở nhiệt độ phòng.
  • Hệ số giãn nở nhiệt biểu thị sự thay đổi một phần của biến dạng giãn nở tự do đối với một đơn vị thay đổi nhiệt độ được đo trong mẫu thử.
  • Biến dạng tổng là thành phần biến dạng được đo trên mẫu thử và tổng biến dạng nhiệt và biến dạng cơ học.
  • Biến dạng nhiệt là thành phần của biến dạng do sự thay đổi nhiệt độ (được đo trên mẫu thử) trong điều kiện giãn nở tự do. Đối với một số vật liệu, nó có thể phi tuyến tính trong phạm vi nhiệt độ quan tâm.
  • Biến dạng cơ học là thành phần biến dạng sinh ra khi biến dạng nhiệt giãn nở tự do (được đo trên mẫu thử) bị trừ khỏi biến dạng tổng số.
  • Biến dạng đàn hồi là thành phần biến dạng sinh ra khi ứng suất được chia cho mô đun Young phụ thuộc vào nhiệt độ (theo phương pháp thử tiêu chuẩn ASTM E111-17 đối với mô đun Young, mô đun tiếp tuyến và mô đun dây cung).
  • Biến dạng không đàn hồi đề cập đến thành phần biến dạng sinh ra khi biến dạng đàn hồi bị trừ khỏi biến dạng cơ học.
  • Tỷ lệ biến dạng là tỷ lệ giữa biến dạng cơ học tối thiểu và biến dạng cơ học tối đa trong một chu kỳ biến dạng.
  • Ứng suất cơ/nhiệt độ góc pha thực, nhằm mục đích đánh giá độ chính xác pha, điều này được định nghĩa là sự dịch chuyển dạng sóng giữa phản ứng nhiệt độ tối đa được đo trong mẫu và phản ứng ứng suất cơ học tối đa. Với mục đích tham khảo, góc được coi là dương nếu mức phản ứng nhiệt độ tối đa lớn hơn 180 độ so với mức tối đa phản ứng ứng suất cơ học, nếu không thì góc pha được coi là âm.
  • Độ mỏi cơ nhiệt đồng bộ đề cập đến một chu trình trong đó giá trị cực đại của nhiệt độ và giá trị biến dạng cơ học cực đại xảy ra đồng thời.
  • Độ mỏi cơ nhiệt lệch pha (ngược pha) đề cập đến một chu kỳ trong đó giá trị cực đại của nhiệt độ vượt quá giá trị cực đại của biến dạng cơ học một giá trị thời gian bằng 1⁄2 của chu kỳ.

Khi sử dụng vật liệu kết cấu trong môi trường nhiệt độ cao, các bộ phận dễ bị hư hỏng do mỏi có thể chịu một dạng lực nhiệt và lực cơ học thay đổi đồng thời trong một chu kỳ nhất định. Những điều kiện này thường được quan tâm đặc biệt vì chúng kết hợp các cơ chế hư hỏng phụ thuộc vào nhiệt độ và phụ thuộc vào chu kỳ (mỏi) với mức độ nghiêm trọng khác nhau liên quan đến mối quan hệ pha giữa nhiệt độ tuần hoàn và biến dạng cơ học tuần hoàn.

Những tác động như vậy có thể được thấy là ảnh hưởng đến sự tiến hóa của cấu trúc vi mô, các cơ chế vi mô của sự suy thoái và nhiều quá trình hiện tượng học khác mà cuối cùng ảnh hưởng đến đời sống theo chu kỳ. Thử nghiệm độ mỏi cơ nhiệt được kiểm soát ứng suất thường được sử dụng để nghiên cứu tác động của việc thay đổi đồng thời tải nhiệt và cơ học trong các điều kiện lý tưởng. Ở đây, các trường nhiệt độ và điện áp đồng đều về mặt lý thuyết theo chu kỳ được áp dụng và kiểm soát từ bên ngoài trong suốt phần đo của mẫu.

Trong số rất nhiều nghiên cứu thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá mà tổ chức này cung cấp cho các doanh nghiệp thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau, tổ chức của chúng tôi cũng cung cấp các dịch vụ thử nghiệm được xác định trong tiêu chuẩn "Thực hành tiêu chuẩn ASTM E2368-10 để thử nghiệm độ mỏi cơ nhiệt kiểm soát độ căng", với đội ngũ chuyên gia được đào tạo và chuyên môn. đội ngũ nhân viên và thiết bị công nghệ tiên tiến.

WhatsApp