Page 47 - 理化检验-物理分册2021年第十期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202110006

汽车薄板拉 压高周疲劳试样的形状和尺寸选取
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苏洪英, 刘仁东, 芦延鹏, 丁庶炜, 李萧彤, 张 南

( 鞍山钢铁集团有限公司技术中心, 鞍山 114009 )
摘 要: 针对两种不同强度级别、 不同厚度的汽车薄板材料, 设计出不同试验段宽度、 不同平行
长度、 不同圆弧半径的疲劳试样, 在不使用防屈曲装置的情况下, 进行不同应力水平、 应力比R=-
1的高周疲劳试验, 并通过相同应力循环形式下不同尺寸试样的疲劳寿命循环次数, 来确定汽车薄
板材料疲劳试样的形状和尺寸。结果表明: 对于厚度0.8~3mm 的汽车薄板, 等截面疲劳试样比

圆弧形疲劳试样更适合进行汽车薄板拉 - 压高周疲劳试验, 推荐的等截面疲劳试样尺寸( a 为试样
厚度) 为试验段宽度b= ( 1~3 ) a , 试样平行长度L c= ( 1~3 ) b , 圆弧半径 r= ( 3~10 ) a 。

关键词: 汽车薄板; 拉 - 压高周疲劳; 疲劳试样; 试验段宽度; 平行长度

中图分类号: TG115.5 文献标志码: A 文章编号: 1001-4012 ( 2021 ) 10-0027-05

Sha p eandSizeSelectionofTension-Com p ressionHi g hC y cleFati g ue

S p ecimensforAutomobileSheet

SUHon gy in g LIURendon g LUYan p en g DINGShuwei , LIXiaoton g ZHANGNan
,
,
,
,

( Technolo gyCenterofAnshanIron&SteelGrou pCo. , Ltd. , Anshan114009 , China )

Abstract : Fortwoautomobilesheet materials with differentstren g thlevelsandthicknesses , fati g ue

s p ecimenswithdifferenttestsection widths , differentp arallellen g thsanddifferentarcradiusweredesi g ned.

Withouttheuseofanti-bucklin g device , hi g hc y clefati g uetestswithstressratioR=-1atdifferentstresslevels

werecarriedout , andthesha p eandsizeofthefati g ues p ecimensofautomobilesheetmaterialsweredeterminedb y

thenumberoffati g uelifec y clesofs p ecimenswithdifferentsizesunderthesamestressc y cleform.Theresults

showthatforautomobilesheetwiththicknessof0.8~3mm , theuniform- g a g efati g ues p ecimenwasmoresuitable

forthetensile-com p ressivehi g hc y clefati g uetestthanthehour- g lassfati g ues p ecimen.Therecommendedsizesof

theuniform- g a g efati g ues p ecimens ( aisthethicknessofthes p ecimen ) weretestsectionwidthb= ( 1-3 ) a ,

p arallellen g thL c= ( 1-3 ) b , andarcradius r= ( 3-10 ) a.

Ke y words : automobilesheet ; tension-com p ressionhi g hc y clefati g ue ; fati g ues p ecimen ; widthoftest

section ; p arallellen g th
疲劳破坏为汽车结构和部件失效的主要形式之 标, 研究者们也为此作了大量工作 [ 1-6 ] 。但在实际应
一, 汽车在日常行驶过程中, 受气流、 路况等外界因 用中, 汽车薄板也常处于拉 - 压应力状态, 为避免压
素的影响往往会在车身上产生循环载荷, 经过长时 缩载荷引起薄板疲劳试样弯曲失稳、 打弯而导致瞬
间的作用车身部件就会产生裂纹甚至发生疲劳断 间失稳 [ 1-2 ] , 从而测不到试样的真实疲劳寿命和疲劳
裂。车身耐久性已成为当前汽车设计必须考虑的性 断口, 使得试验失效, 很多研究者们在拉 - 压疲劳试

能指标之一。 验过程中安装了防屈曲变形的装置。 GB / T3075-
大多数情况下汽车板主要承受拉伸载荷作用, 2008 《 金属材料 疲劳试验 轴向力控制方法》 给出了

因此拉 - 拉疲劳性能( 应力比R>0 ) 是考核的主要指 抗屈曲约束装置, 但同时也强调不鼓励使用抗屈曲
约束装置。为此, 笔者在不安装防屈曲装置的情况
收稿日期: 2020-10-30
作者简介: 苏洪英( 1969- ), 女, 高级工程师, 主要从事金属材料 下, 针对不同厚度、 不同强度级别的薄板, 设计不同
试验段宽度、 不同平行长度、 不同圆弧半径的疲劳试
的疲劳、 断裂及力学性能分析工作, 13898019925@163.com
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