疲勞試驗，拉伸疲勞試驗

利用金屬試樣或模擬機件在各種環(huán)境下，經(jīng)受交變載荷循環(huán)作用而測定其疲勞性能判據(jù)，并研究其斷裂過程的試驗，即為金屬疲勞試驗。

金屬疲勞試驗種類很多，通?？煞譃楦咧芷?、低周疲勞、熱疲勞、沖擊疲勞、腐蝕疲勞、接觸疲勞、聲致疲勞、真空疲勞、高溫疲勞、常溫疲勞、低溫疲勞、旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞、平面彎曲疲勞、軸向加載疲勞、扭轉(zhuǎn)疲勞、復(fù)合應(yīng)力疲勞等。應(yīng)根據(jù)金屬制件的服役（工作）條件來選擇適宜的疲勞試驗方法，測試條件要盡量接近服役條件。進行金屬疲勞試驗的目的在于測定金屬的疲勞強度（抗力），由于試驗條件不同，表征金屬疲勞強度的判據(jù)（指標(biāo)）也不一樣。

拉伸疲勞試驗：材料和機械零部件在交變應(yīng)力作用下，在應(yīng)力遠遠低于材料的屈服強度σs的若干個循環(huán)下發(fā)展的突然斷裂現(xiàn)象。

檢測目的：檢驗金屬材料拉伸疲勞性能

檢測范圍：石油管道、壓力容器、鍋爐、液化氣罐、閥門、法蘭、焊縫、碳鋼、不銹鋼等金屬材料、成品

目前評定金屬材料疲勞性能的基本方法就是通過試驗測定其S-N曲線(疲勞曲線)，即建立Zui大應(yīng)力σmax或應(yīng)力振幅σα與其相應(yīng)的斷裂循環(huán)周次N之間的關(guān)系曲線。不同金屬材料的S-N曲線形狀是不同的，大致可以分為兩類。

疲勞試驗分類

1.按研究對象可以分為材料疲勞和結(jié)構(gòu)疲勞；

材料疲勞---研究材料的S—N曲線、失效機理和化學(xué)成分、微觀組織對疲勞強度的影響。

結(jié)構(gòu)疲勞---以零部件、接頭以至整機為研究對象。研究他們的疲勞性能，抗疲勞設(shè)計方法，壽命評估方法和疲勞試驗方法，形狀、尺寸和工藝因素的影響，以及提高疲勞強度方法。

2.按失效周次可以分為高周和低周疲勞

高周疲勞---材料在低于其屈服強度σs的循環(huán)應(yīng)力作用，經(jīng)過104~105以上循環(huán)產(chǎn)生的失效。

低周疲勞---材料在接近或超過屈服強度σs的應(yīng)力作用下，低于104~105次塑性應(yīng)變循環(huán)產(chǎn)生的失效。

       兩者的主要區(qū)別在于塑性應(yīng)變的程度不同，高周一般應(yīng)力低，材料處于彈性范圍，而低周疲勞產(chǎn)生較大塑性變形，以應(yīng)變?yōu)閰?shù)。

3.按應(yīng)力狀態(tài)可以分為單軸疲勞和多軸疲勞；

單軸疲勞------單向正應(yīng)力或單向切應(yīng)力。例如：單向拉—壓疲勞，彎曲疲勞或扭轉(zhuǎn)循環(huán)應(yīng)力。

多軸疲勞------多向應(yīng)力作用下疲勞（復(fù)合疲勞）。例如：彎扭復(fù)合疲勞，雙軸拉伸疲勞，三軸應(yīng)力，拉伸—內(nèi)壓疲勞，缺口處的應(yīng)力狀態(tài)也往往是多軸疲勞。

4.按載荷變化情況可以分為恒幅疲勞、變幅疲勞和隨機疲勞；

恒幅疲勞---載荷中，所有峰值載荷相等和所有谷值載荷相等的。

變幅疲勞---所有峰值載荷不等和所有谷值載荷不等，或兩者均不相等的載荷。

隨機疲勞---疲勞載荷中，峰值載荷和谷值載荷及其序列是隨機出現(xiàn)譜載荷。幅值和頻率都是隨機變化的，而是不確定的。

5.按載荷工況和工作環(huán)境分為常規(guī)疲勞、高低溫疲勞、腐蝕疲勞、接觸疲勞、微動磨損疲勞和沖擊疲勞。