Page 51 - 理化检验-物理分册2021年第十期
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苏洪英, 等: 汽车薄板拉 - 压高周疲劳试样的形状和尺寸选取
4a×3b 循环次数显著降低, 主要原因是试样稍宽。 3.0mm , L c=4.0mm 。圆弧半径分别设计r=3a 、
应力幅为 350 MPa时, a×b 、 a×2b 、 a×3b 、 7a 、 10a 、 12a 、 15a , 进 行 相 同 应 力 循 环 形 式 下 的
2a×b 、 2 a×2b 、 2 a×3b 、 3 a×b 、 3 a×2b 、 3 a×3b 、 R=-1疲劳试验进行验证。 210P1钢及 DP780钢
4a×b 等截面试样循环次数大致相当; 4a×2b 、 4a 的验证试验结果见表 4 。由表 4 可知, 对于 210P1
×3b 循环次数显著降低, 主要原因也是试样稍宽。 钢和 DP780钢, 当10 a<r<15a 时, 循环次数显著
2.2 圆弧半径的验证 降低, 主要原因是圆弧半径大导致的试验段长度加
210P1钢等截面疲劳试样, 设计b=1.6mm , 长, 使得试样刚度降低。其他圆弧半径循环次数相
L c=2.0mm ; DP780 钢等截面疲劳试样, 设计b= 差不大。
表4 210P1钢及 DP780钢的不同圆弧半径试样的验证试验结果
Tab 4 Verificationtestresultsofdifferentarcradiuss p ecimensof210P1steelandDP780steel 次
圆弧半径 210P1钢 DP780钢
r / mm 应力幅σ a =210MPa 应力幅σ a =220MPa 应力幅σ a =290MPa 应力幅σ a =350MPa
3a 143211 108328 77061 50004 56508 53456 502676 408936 385678 46567 35489 40857
7a 163953 47214 98985 39616 44250 48856 649766 165567 444275 36908 39020 42619
10 a 120336 85583 103254 54913 37819 43036 428259 367588 385469 40666 38756 38503
12 a 47800 67856 52086 15689 10586 11563 189659 215868 165329 10568 11568 12563
15 a 56744 31151 45000 12186 9910 10830 208545 178596 176289 10258 9988 8756
湖南大学, 2013.
3 结论 [ 2 ] 朱亦钢. 一种用于金属薄板轴向拉压疲劳试验的防弯
对于厚度为0.8~3mm 的汽车薄板, 为避免汽 夹具[ J ] . 实验力学, 2005 , 20 ( 2 ): 240-241.
[ 3 ] 兰天, 杨凤鹏, 李博林.SAPH440 汽车薄板高低周疲
车薄板在拉 - 压疲劳试验中出现的屈曲问题, 应使设
计的疲劳试样刚度尽可能大。在圆弧半径相同的情 劳特性试验研究[ J ] . 力学季刊, 2016 , 37 ( 3 ): 559-
564.
况下, 当试验段宽度b>3a 、 试样平行长度 L c>3b
[ 4 ] 邝兰翔, 彭文杰, 薛欢.600MPa级汽车用薄板疲劳性
时, 在相同的应力循环下疲劳寿命显著降低; 在试验
能的测定[ J ] . 理化检验 ( 物理分册), 2012 , 48 ( 增
段宽度和平行长度相同的情况下, 当10a<r<15a
刊): 98-99.
时, 在相同的应力循环下疲劳寿命显著降低。但同 [ 5 ] 李日成. 汽车薄钢板疲劳性能试验研究[ D ] . 辽宁: 大
时要保证薄板试样处于单轴应力状态, b≥6a 时在 连理工大学, 2012.
试样的中心产生横向力矩, 将出现平面应变状态。 [ 6 ] 于燕, 张小盟, 江秋. 汽车用高强度钢板 DP800 的疲
因此, 等截面疲劳试样比圆弧形疲劳试样更适合进 劳性能研究[ J ] . 热加工工艺, 2013 , 42 ( 20 ): 106-108.
行汽车薄板的拉 - 压高周疲劳试验, 推荐的等截面疲 [ 7 ] 唐继宗. 考虑冲压和点焊工艺影响的 Q&P钢疲劳性
劳试样尺寸为: 试验段宽度b= ( 1~3 ) a , 试样平行 能试验研究[ D ] . 上海: 上海交通大学, 2014.
[ 8 ] 黄维洋. 工程断裂力学[ M ] . 北京: 航空工业出版社,
长度L c= ( 1~3 ) b , 圆弧半径 r= ( 3~10 ) a 。
1992.
参考文献:
[ 1 ] 杨博华. 汽车车身用钢高周疲劳试验研究[ D ] . 湖南:
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