E606/E606M-21 电压控制疲劳测试的标准测试方法

美国材料与试验协会 (ASTM) 制定的标准“E606/E606M-21 应力控制疲劳测试标准测试方法”描述了一种使用受到单轴力的测试样本来确定名义均质材料的疲劳性能的测试方法。该标准旨在作为疲劳测试的指南，以支持材料研发、机械设计、工艺和质量控制、产品性能和故障分析等活动。尽管此测试方法主要设计用于应变控制疲劳测试，但某些部分可能为力控制或应力控制测试提供有用的信息。

该测试方法的使用仅限于样品，不包括测试全尺寸的组件、结构或消费品。

该测试方法对于温度和应变率有效，其中随时间变化的非弹性应力的大小与随时间变化的非弹性应力的大小处于相同数量级或小于随时间变化的非弹性应力的大小。对温度、压力、湿度、环境等环境因素不做限制，只要在整个测试过程中控制住它们，不引起尺寸损失或随时间变化，并在数据报告中详细说明。

这里使用的术语“非弹性”是指所有非弹性应力。这里使用的术语“塑性”仅指非弹性应力的与时间无关（即非蠕变）的分量。为了确定真正与时间无关的应力，必须立即施加力，但这是不可能的。当应力比超过某个值时，可以获得与时间无关的应力的有用工程估计。

该测试方法仅限于测试承受轴向力的均匀规格横截面试样。测试仅限于电压控制循环。该测试方法适用于沙漏样品，但请用户注意数据分析和解释中的不确定性。测试主要在恒定振幅循环下进行，并且可能包括散布重复间隔的保留期。该测试方法可用于指导更一般情况下的测试，在这些情况下，电压或温度可能会根据特定应用的背景而变化。在这种情况下，数据分析可能不遵循此测试方法。

就本标准而言，适用以下术语和定义：

• 保持期是指一个循环内应力或应变保持恒定的时间段。
• 非弹性应变是指非弹性应变。对于等温条件，非弹性应变是通过从总应变中减去弹性应变来计算的。
• 总循环周期是完成一个循环所需的时间。总循环周期参数可分为保留和非保留（即固定和动态）分量。

张力控制疲劳是一种受影响力控制疲劳的相同变量影响的现象。应力控制疲劳的性质对疲劳测试方法提出了不同的要求。特别是，必须测量循环总应力并确定循环塑性应力。此外，这些电压中的任何一个通常用于确定循环边界，通常在整个循环中控制总电压。该测试方法及其获得的结果的独特性在于测试过程中随时确定循环电压和应力。与恒幅结果相比，恒幅变化疲劳寿命之外的应力历史差异（例如，周期性过应力和块或谱历史）。

同样，与恒定振幅、完全反向疲劳测试相比，非零平均应力和变化的环境条件的存在会改变疲劳寿命。分析和解释此类情况的数据时应小心。对于可变幅度或频谱应力历史的情况，可以根据“ASTM E1049-85(2023)疲劳分析中循环计数的标准实践”进行循环计数。

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