CTOD試驗-高頻疲勞試驗機-裂紋*張開位移-濟南恒樂興科

濟南恒樂興科儀器有限公司

田

CTOD試驗主要使用高頻疲勞試驗機，又稱之為電磁式疲勞試驗機、電磁激勵共振型疲勞試驗機、超高頻疲勞試驗機。 目前此產(chǎn)品已經(jīng)與國外進口產(chǎn)品質(zhì)量不相上下，并在核心技術(shù)上優(yōu)于進口產(chǎn)品。獲得了航天系統(tǒng)的一直好評！

    CTOD試驗需使用HLGP-100高頻疲勞試驗機+WDG-500萬能試驗機配合試驗。

一、CTOD試驗標準：

(1)GB/T 6398—2000   《金屬材料疲勞裂紋擴展速率試驗方法》

(2)GB／T 2358—1994  《金屬材料裂紋*張開位移試驗方法》

(4)GB/T 2038—1991   《金屬材料延性斷裂韌度JIc試驗方法》

(5)GB/T 232-2010     《金屬材料 彎曲試驗方法》

（6 GB/T 228-2002     《金屬材料室溫拉伸試驗方法》

二、 CTOD試驗過程描述

1、所謂CTOD（Crack TipOpening Displacement），即裂紋*張開位移，系指裂紋體受張開型載荷后原始裂紋*處兩表面所張開的相對距離。CTOD的量綱為長度，常用單位是毫米或英寸。 CTOD值的大小，反映了裂紋*材料抵抗開裂的能力。在試驗中，把待測材料做成帶有預制裂紋的試樣，加上外載后，裂紋*處有一個可以被測定的張開位移CTOD值。CTOD值越大，表示裂紋*材料的抗開裂性能越好，即韌性越好；反之，CTOD值越小，表示裂紋*材料的抗開裂性能越差，即韌性越差。

2、CTOD試驗裝置連接示意圖如圖所示

4、試驗主要步驟 

1. 試樣取樣加工 

2. 預制疲勞裂紋 

3. 加載，記錄F-V曲線，卸載 

4. 二次疲勞（或熱著色），壓斷試樣 

5. 斷口讀數(shù)測a0及Δa 

6. 計算特征CTOD值或擬合阻力曲線 

7. 試驗報告 

5、不同厚度的CTOD試樣。

6、CTOD裂紋試樣

三、

CTOD試驗-高頻疲勞試驗機 主要功能：

      高頻疲勞試驗機-主要進行全數(shù)字高頻疲勞斷裂韌性試驗、測試金屬材料裂紋擴展試驗。可完成對稱疲勞試驗、不對稱疲勞試驗、單向脈動疲勞試驗、塊譜疲勞試驗、調(diào)制控制高頻疲勞試驗、高低溫疲勞試驗、三點彎曲疲勞、四點彎曲疲勞、扭轉(zhuǎn)疲勞、彎扭復合疲勞試驗、交互彎曲疲勞試驗、CTOD裂紋試驗、CT試驗、CCT試驗、齒輪疲勞試驗等種類繁多的疲勞試驗，并能進行全數(shù)字高頻疲勞斷裂韌性試驗、測試金屬材料裂紋擴展試驗。

   電磁諧振式高頻疲勞試驗機也是我國的全數(shù)字高頻疲勞試驗機，其優(yōu)異的性能已被航空航天系統(tǒng)諸多企業(yè)的長期使用所驗證和認可，也是目前航空航天系統(tǒng)普遍使用的機型，設(shè)備指標及功能*ASTM﹑ISO﹑GB等標準或試驗方法的要求、*在國內(nèi)業(yè)已開展的各級試驗室國內(nèi)外認證體系的要求。

二、技術(shù)指標：

CTOD試驗-高頻疲勞試驗機

1、靜態(tài)試驗力：±100kN 

2、單向脈動試驗力：±100kN

3、動態(tài)試驗力（幅值）：50kN

4、負荷量程：全量程不分檔且分辨率不變（或20%、50%、三檔）

5、靜態(tài)試驗力示值精度：≤±0.5%；動態(tài)試驗力示值精度：≤±3%。

6、試驗力波動度（24小時）：

靜態(tài)試驗力波動度：±0.5%示值。

   動態(tài)試驗力波動度：±0.5%示值。

7、頻率范圍：60～300Hz, 頻率分辨率: 0.1Hz，5級頻率調(diào)節(jié)。

8、同軸度精度：≤5%

9、試驗空間：立柱凈間距（H×W）：≥750×410mm。

10、電能消耗：三相電源380V（或單相220V）；300VA（疲勞消耗）；2500VA（電機運行時）。

11、記數(shù)范圍：9×10⁹。試驗機能夠自動記錄試驗循環(huán)次數(shù)，并具有掉電保護功能；循環(huán)次數(shù)可以隨時設(shè)定，到達規(guī)定循環(huán)次數(shù)后具有自動停機功能；具有防止在停電等意外停機以后再次自動啟動的功能。

12、具有常規(guī)疲勞試驗（對稱或不對稱）、塊譜（程控）疲勞試驗等功能和調(diào)制疲勞試驗等功能；具有實時顯示動載波形﹑電流波形﹑激勵波形等功能。

13、具有完備的保護功能，如過載保護、機械限位保護、電機過流保護、斷裂保護、激勵器過流二級保護、頻率降保護、動靜負荷上下限人為設(shè)置保護、動靜負荷失控保護等，許多保護可依據(jù)不同試驗的要求進行靈活配置。試驗過程可無人值守。

14、適用標準：JJG556-2011《軸向加荷疲勞試驗機》、GB/T3075、HB5287《金屬材料軸向加載疲勞試驗方法》，ASTM E606標準,ASTM E647標準,ASTM E399標準等。

15、試驗機能自動查找頻率、加載，試驗過程中能靜載、動載手動、自動調(diào)整。

三、

CTOD試驗-高頻疲勞試驗機波形介紹

1. 疲勞機除具有常規(guī)疲勞試驗即動、靜載荷恒值——恒應(yīng)力幅疲勞試驗（對稱或不對稱）、塊譜（程控）疲勞試驗、調(diào)制控制疲勞試驗（正弦波、三角波、斜波、梯形波、方波、自定義波）等功能。

2. 常規(guī)疲勞試驗各種應(yīng)力狀態(tài)下的波形圖

其中：綠—對稱疲勞試驗，紅—拉～拉疲勞試驗，

白—壓～壓疲勞試驗，蘭—拉～壓非對稱疲勞試驗。

B．程控疲勞試驗（三角波調(diào)制疲勞試驗的一個特例）波形圖

C．調(diào)制控制疲勞試驗波形圖（只圖示了動載荷調(diào)制控制的情況，其實動載荷、平均載荷可分別或同時進行調(diào)制控制，從而衍生出眾多的試驗功能）

四、CTOD高頻疲勞試驗機設(shè)備簡介

1. 當配置疲勞裂紋擴展速率試驗裝置時，具有疲勞裂紋擴展速率試驗功能。

2. 當配置靜態(tài)試驗附件時，具有靜態(tài)試驗機的功能。

3. 當配置高溫或高低溫環(huán)境試驗附件時，可對金屬等材料進行環(huán)境模擬試驗，包括高溫、低溫及高、低溫交替環(huán)境下的模擬試驗。具有與溫度控制器通訊功能，能夠定值和編程設(shè)置、時實顯示、定時記錄試驗溫度等，當溫度保護或高頻機保護有效時可設(shè)置高溫或高低溫環(huán)境試驗爐降溫斷電。

4. 具有較完備的保護功能，如過載保護、機械限位保護、電機過流保護、斷裂保護、激勵器過流二級保護、頻率降保護、動靜負荷上下限人為設(shè)置保護、動靜負荷失控保護等，許多保護可依據(jù)不同試驗的要求進行靈活配置。試驗過程可無人值守。

 5、計算機以WINDOWS為工作平臺，采用虛擬面板及設(shè)備驅(qū)動程序（WDM）技術(shù)。界面清晰、操作便捷，程序規(guī)范穩(wěn)健、速度快，完成對整個設(shè)備的管理、控制，如實時監(jiān)控、實時波形顯示、數(shù)據(jù)圖形的處理及保存、試驗報告的存貯與打印等。