Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn ASTM E2714-13 để kiểm tra độ mỏi của dây leo

Trong “Phương pháp thử tiêu chuẩn ASTM E2714-13 để kiểm tra độ mỏi từ biến” do Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM) phát triển, các tính chất cơ học của biến dạng mỏi do từ biến hoặc sự hình thành vết nứt trong các vật liệu đồng nhất về danh nghĩa được xác định bằng cách sử dụng mẫu thử. chịu lực một trục trong điều kiện đẳng nhiệt. Phương pháp thử để xác định Tiêu chuẩn này đề cập đến việc kiểm tra độ mỏi ở tốc độ biến dạng hoặc các chu kỳ bao gồm thời gian lưu đủ dài để tính đến phản ứng biến dạng có chu kỳ và các chu kỳ hình thành vết nứt bị ảnh hưởng bởi từ biến (và quá trình oxy hóa).

Phương pháp này được thiết kế như một phương pháp thử nghiệm để kiểm tra độ mỏi được thực hiện nhằm 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. Các điều kiện tuần hoàn gây ra biến dạng mỏi và nứt từ biến thay đổi theo vật liệu và nhiệt độ đối với vật liệu nhất định.

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

Phương pháp thử nghiệm này chủ yếu nhằm cung cấp các đặc tính vật liệu cần thiết để đánh giá các kết cấu kỹ thuật hoàn hảo có chứa các đặc điểm chịu tải trọng chu kỳ ở nhiệt độ đủ cao để gây ra biến dạng từ biến.

Phương pháp thử này có thể được áp dụng để xác định các đặc tính biến dạng và hình thành vết nứt hoặc tạo mầm do kết quả của các thử nghiệm kiểm soát biến dạng có biên độ không đổi hoặc các thử nghiệm kiểm soát lực có biên độ không đổi. Tiêu chuẩn này chủ yếu liên quan đến việc thử nghiệm các mẫu thử thanh tròn chịu tải trọng một trục dưới sự kiểm soát lực hoặc biến dạng.

Trọng tâm của quy trình này là các thử nghiệm trong đó biến dạng từ biến, mỏi và hư hỏng được tạo ra đồng thời trong một chu kỳ cụ thể. Nó không bao gồm các thử nghiệm chu trình khối trong đó hư hỏng từ biến và mỏi được tạo ra một cách tuần tự. Dữ liệu có thể được xác định từ các thử nghiệm mỏi từ biến được thực hiện trong các điều kiện trong đó biến dạng mỏi từ biến và hư hỏng xảy ra đồng thời như sau:

• Phản ứng biến dạng ứng suất-biến dạng tuần hoàn
• Phản ứng biến dạng leo theo chu kỳ (hoặc thư giãn)
• Phản ứng làm cứng theo chu kỳ, làm mềm theo chu kỳ
• Chu kỳ cho đến khi hình thành một vết nứt hoặc nhiều vết nứt trong mẫu thử

Một vết nứt được cho là hình thành trong một mẫu ban đầu chưa bị nứt khi nó tạo mầm và lan truyền đến một kích thước cụ thể, có thể được phát hiện bằng một kỹ thuật cụ thể. Với mục đích của tiêu chuẩn này, sự hình thành vết nứt được chứng minh bằng sự gia tăng có thể đo lường được về độ phù hợp của mẫu hoặc kích thước có thể phát hiện được bằng kỹ thuật giảm điện thế.

Phương pháp thử nghiệm này có giá trị đối với nhiệt độ và tốc độ biến dạng trong đó độ lớn của ứng suất không đàn hồi phụ thuộc thời gian (từ biến) có cùng độ lớn hoặc lớn hơn ứng suất không đàn hồi phụ thuộc thời gian.

Thuật ngữ không đàn hồi được sử dụng ở đây để chỉ tất cả các ứng suất không đàn hồi. Thuật ngữ dẻo được sử dụng ở đây chỉ để chỉ thành phần không phụ thuộc vào thời gian (tức là không bị rão) của ứng suất không đàn hồi. Khi tỷ lệ ứng suất vượt quá một giá trị, có thể thu được ước tính kỹ thuật hữu ích về ứng suất không phụ thuộc vào thời gian.

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

• Chu kỳ đề cập đến một chuỗi các giá trị toàn lực (biến dạng) lặp đi lặp lại dưới tải biên độ không đổi (ứng suất) khi mỏi.
• Thời gian lưu, trong thử nghiệm mỏi, là khoảng thời gian trong chu kỳ mà biến thử nghiệm được kiểm soát (lực, biến dạng, chuyển vị) không đổi theo thời gian. Thời gian giữ thường được đặt ở mức căng thẳng hoặc biến dạng cao nhất về độ căng hoặc áp suất, nhưng cũng có thể được đặt ở các vị trí khác trong chu trình.
• Tổng thời gian chu kỳ đề cập đến thời gian cần thiết để hoàn thành một chu kỳ. Tổng thời gian chu kỳ là tổng thời gian lưu giữ và thời gian không lưu giữ.
• Biểu đồ trễ là đường ứng suất-biến dạng trong một chu kỳ.
• Mô đun đàn hồi ban đầu là mô đun đàn hồi được xác định trong phần tải trọng của chu kỳ đầu tiên.
• Mô đun đàn hồi trong chu kỳ N là trung bình cộng của mô đun đàn hồi được xác định trong phần tải tăng và phần tải giảm của đồ thị trễ cho chu kỳ thứ N.
• Phạm vi điện áp là sự khác biệt giữa điện áp tối đa và tối thiểu. Đối với các phép thử độ mỏi từ biến, sự chênh lệch giữa ứng suất lớn nhất và nhỏ nhất được gọi là dải ứng suất đỉnh. Đối với các thử nghiệm được tiến hành trong điều kiện kiểm soát biến dạng, sự chênh lệch giữa các ứng suất tại các điểm mà thông số điều khiển bị đảo ngược được gọi là phạm vi ứng suất thư giãn.

Thử nghiệm mỏi từ biến thường được thực hiện ở nhiệt độ cao và bao gồm việc áp dụng tuần tự hoặc đồng thời các điều kiện tải trọng cần thiết để tạo ra biến dạng/hư hỏng theo chu kỳ được khuếch đại bởi biến dạng/hư hỏng từ biến hoặc ngược lại.

Trừ khi các thử nghiệm như vậy được thực hiện trong chân không hoặc trong môi trường trơ, quá trình oxy hóa cũng có thể là nguyên nhân gây ra các hiệu ứng nhiễu đáng kể liên quan đến sự tích tụ hư hỏng. Mục đích của việc thử độ mỏi từ biến là để xác định:

• Đánh giá dữ liệu đầu vào phục vụ phân tích biến dạng, hư hỏng của kết cấu kỹ thuật làm việc ở nhiệt độ cao
• Xác nhận hiệu quả của mô hình biến dạng và hư hỏng kết cấu
• Đặc tính vật liệu
• Dữ liệu đặc tính vật liệu để phát triển và xác minh các quy tắc về kết cấu mới và đánh giá tuổi thọ của các bộ phận ở nhiệt độ cao phải làm việc theo chu kỳ ở tần số thấp hoặc với thời gian vận hành cố định hoặc cả hai

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 theo tiêu chuẩn "Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn ASTM E2714-13 để thử nghiệm độ mỏi từ biến", với đội ngũ nhân viên được đào tạo và chuyên gia và thiết bị công nghệ tiên tiến.