Page 27 - 理化检验-物理分册2021年第三期

李 凯, 等: 升降法测试疲劳强度均值和标准偏差产生误差的原因

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图 6 σ 与d / σ 的关系图
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Fi g 6 Dia g ramofrelationshi pbetweenσand d σ

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图 7 μ 与试样数量 N 的关系图 图 8 μ 的标准偏差与试样数量 N 的关系图
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Fi g 8 Dia g ramofrelationshi pbetweenthestandarddeviationof
Fi g 7 Dia g ramofrelationshi pbetween μandthe
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numberofs p ecimenN μandthenumberofs p ecimenN

6.6MPa 。当 N 大于30 时, 继续增加试样数量不能 20CrMoH 钢的疲劳曲线, 升降图如图 10 所示, 根
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显著提高 μ 的测试精度, 此时应当在相同试验条件 据 Parabola ( 抛物线) 模型拟合的 50% 失效概率的
下进行多组升降法测试。 疲劳曲线如图 11 所示。
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2.2.2 σ 与试样数量 N 之间的关系 升降法中 d=10 MPa , i=3 , D =0.36 , d / σ=
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σ 与试样数量 N 之间的关系同样与升 降图的 1.59 , 升降图闭合, 满足升降法条件。按照式( 1 ) 计
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应力台阶数 i 有关。每种试样数量下进行 1000 次 算 20CrMoH 钢的 μ =281.25 MPa , σ=6.29 MPa 。
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模拟试验, 应力台阶数量i 取 3 , 4 , 5 , 6 。图 9 为不 μ 的估计值 μ 与 Parabola模型拟合结果一致, 说明
︿ 升降 法 对 均 值 的 估 计 较 准 确。 20CrMoH 钢 在
同i 时 σ 与试样数量 N 之间的关系图, 整体而言,
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升降法测得的σ 的均值是偏大的, 随着试样数量增 1×10 循环周次附近的疲劳强度如表 1 所示。可

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加, σ 的均值缓慢降低。 知 4 个试样的标准偏差为 17.32 MPa , 通常 来 说,
1×10 循环周次下的标准偏差应大于 1×10 循环
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3 试验验证
周次的。因此很难判定升降法测得 20CrMoH 钢标

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文献[ 9 ] 采 用 升 降 法 与 成 组 法 测 试 了 轴 承 用 准偏差 σ=6.29MPa是可靠的。
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