动强度检测
动强度检测，也称为动态强度检测或疲劳强度检测，是工程材料、零部件及结构件在承受循环载荷（交变应力）作用下抵抗疲劳失效能力的重要评估手段。相较于静强度检测关注材料在一次性载荷下的极限承载能力，动强度检测更侧重于评估材料或结构在长期、反复加载下的耐久性和寿命。这种检测对于航空航天、轨道交通、汽车制造、能源装备（如风电叶片、压力容器）、桥梁建筑以及各类机械装置等领域的可靠性、安全性设计至关重要。疲劳失效往往是渐进且不易察觉的，一旦发生可能导致灾难性后果，因此通过科学严谨的动强度检测来预测疲劳寿命、识别潜在薄弱环节是防止此类失效的关键环节。
检测项目
动强度检测的核心项目通常包括以下几个方面：
1. 疲劳寿命测定： 测定试样或结构件在特定应力水平（或应变水平）和载荷波形（如正弦波、方波、随机波）下，直至发生疲劳破坏所经历的循环次数（Nf）。这是最基础也是最重要的检测项目。
2. 疲劳极限/疲劳强度确定： 通过S-N曲线（应力-寿命曲线）或e-N曲线（应变-寿命曲线）测定材料或构件在指定循环基数（如107次）下不发生破坏所能承受的最大应力幅值（疲劳极限，通常适用于高周疲劳）或特定寿命下的疲劳强度。
3. 裂纹扩展速率测定： 对于含有预制裂纹的试样，测定在循环载荷作用下裂纹长度随循环次数的扩展速率（da/dN），这对于断裂力学分析和损伤容限设计至关重要。
4. 动态应力-应变响应： 测量材料在循环加载过程中的应力-应变迟滞回线，分析其循环硬化/软化特性、耗散能等。
5. 模态参数与频率响应分析： 对于结构件，检测其固有频率、阻尼比、振型等模态参数，以及在不同频率激励下的动态响应（位移、速度、加速度、应力）。
6. 动态应力集中系数测定： 评估结构几何突变（如孔、缺口、圆角）在动态载荷下引起的局部应力放大效应。
检测仪器
动强度检测依赖于精密和强力的试验设备与测量系统：
1. 疲劳试验机： 是核心设备，按加载方式主要分为：
* 电液伺服疲劳试验机： 动力强劲，频率范围宽（通常0.001 Hz - 几百Hz），载荷和位移控制精度高，可模拟复杂的载荷谱和环境条件（高温/低温/腐蚀）。适用于中高周疲劳和低周疲劳测试、断裂力学测试（如CTOD、J积分）等。
* 电磁共振式疲劳试验机： 利用试样的共振频率进行加载，频率极高（可达几百Hz - kHz），能耗低，特别适合进行大量、长时间的高周疲劳试验（如107次以上）。
* 旋转弯曲疲劳试验机： 结构相对简单，主要用于测定光滑试样的旋转弯曲疲劳极限（S-N曲线）。
2. 动态应变仪： 用于精确测量试样表面的动态应变变化，是获取局部应力信息和应力-应变响应的关键传感器。常配合应变片使用。
3. 振动测试系统： 包括：
* 振动台： 用于对结构件进行基础激励（正弦扫频、随机振动、冲击等）。
* 激振器： 用于对结构件施加点激励或局部激励。
* 加速度传感器、力传感器： 测量输入激励和结构响应（加速度、力）。
* 动态信号分析仪： 采集、处理和分析振动数据（如FFT分析、传递函数分析）。
4. 高速摄像机与光学测量系统（如DIC）： 用于非接触式测量试样或结构件的全场动态位移、应变场分布，特别适用于复杂结构或高应变梯度区域。
5. 数据采集与控制系统： 精确控制试验过程（载荷/位移/应变/频率等），实时采集、存储和处理大量的载荷、位移、应变、温度等信号。
检测方法
动强度检测方法根据检测目的和对象有所不同：
1. 轴向载荷疲劳试验法： 最常用的方法。试验机对试样施加沿轴向的拉-压或拉-拉交变载荷。可进行恒幅疲劳试验（测定S-N曲线）、程序块载荷谱试验、随机载荷谱试验等。
2. 弯曲疲劳试验法： 包括旋转弯曲、平面弯曲、三点/四点弯曲疲劳试验。主要用于轴类零件、梁、板等结构的模拟测试。
3. 扭转疲劳试验法： 对试样施加交变扭矩，用于评估承受扭转载荷的构件（如传动轴）的疲劳性能。
4. 振动疲劳试验法： 利用振动台或激振器对结构件施加动态激励，模拟其在实际服役环境中的振动响应，测量其在高频振动载荷下的寿命和失效模式。包括：
* 谐振驻留法： 在结构固有频率下进行定频定幅振动，直至破坏。
* 正弦扫频/随机振动疲劳： 通过扫频或随机振动激发结构的共振，加速疲劳试验过程。
5. 裂纹扩展速率测试（如Compact Tension, CT试样）： 对预制裂纹的试样施加循环载荷，通过显微镜、电位差法或柔度法监测裂纹长度随循环次数的变化，计算da/dN。
6. 模态测试与工作模态分析（OMA）： 通过激励（力锤、激振器）或环境激励（自然振动），测量结构响应，识别其固有频率、阻尼和振型等模态参数。
检测标准
动强度检测必须遵循相关的国家标准、国际标准或行业规范，以确保结果的准确性、可靠性和可比性。常用标准包括：
国际标准：
* ISO 12107: 金属材料 - 疲劳试验 - 轴向力控制方法。
* ISO 1099: 金属材料 - 疲劳试验 - 轴向应变控制方法 (主要用于低周疲劳)。
* ISO 1143: 金属材料 - 旋转弯曲疲劳试验。
* ASTM E466: 金属材料轴向等幅疲劳试验的标准试验方法。
* ASTM E606/E606M: 金属材料应变控制疲劳试验的标准试验方法。
* ASTM E647: 测量疲劳裂纹扩展速率的标准试验方法。
* IEC 60068-2-6 (GB/T 2423.10): 环境试验 第2-6部分：试验方法 试验Fc：振动（正弦）。
* IEC 60068-2-64 (GB/T 2423.56): 环境试验 第2-64部分：试验方法 试验Fh：宽带随机振动（数控）和导则。
中国国家标准 (GB/T)：
* GB/T 3075: 金属材料 疲劳试验 轴向力控制方法。
* GB/T 15248: 金属材料轴向等幅低循环疲劳试验方法。
* GB/T 4337: 金属材料 疲劳试验 旋转弯曲方法。
* GB/T 6398: 金属材料 疲劳裂纹扩展速率试验方法。
* GB/T 11349.1 / ISO 7626: 机械振动与冲击 机械导纳的试验确定 第1部分：基本定义与传感器。
* 相关行业标准：如航空航天 (HB)、铁路 (TB)、汽车 (QC/T) 等均有针对特定产品或部件的疲劳和振动试验标准（如GMW 14124, VW 80000等汽车零部件标准，或航空发动机叶片、起落架等专用标准）。
进行动强度检测时，需严格按照选定的标准规定执行，包括试样的制备、尺寸、表面状态、试验环境（温度、湿度）、加载方式（载荷控制/位移控制/应变控制）、波形、频率、应力比（R值
CMA认证
检验检测机构资质认定证书
证书编号：241520345370
有效期至：2030年4月15日
CNAS认可
实验室认可证书
证书编号：CNAS L22006
有效期至：2030年12月1日
ISO认证
质量管理体系认证证书
证书编号：ISO9001-2024001
有效期至：2027年12月31日
扫一扫，更多精彩
