压力疲乏脉冲测试考验产品的动态承压能力的试验方法

(一) 压力疲倦/脉冲试验的优点

1、 确定“薄弱环节”：

压力脉冲疲倦试验的紧张优点之一是揭示产品设计的“薄弱环节”。
在某些情形下，薄弱环节的位置可能会出人意料。
表面光滑度等特性对疲倦寿命的影响可能频年夜多数设计师所想象的更为主要。
垫圈和密封件附近的高表面载荷可能会坚持显著的均匀应力水平，对疲倦寿命造成不利影响。
当产品中存在多个应力集中点时，哪一个对产品寿命的影响最为显著，有哪些可以忽略的成分？

2、 获取实际压力循环寿命数据：

压力脉冲疲倦测试的另一个紧张目标是揭示压力容器能够承受的实际循环次数。
在某些情形下，这可能会相称棘手，特殊是当须要适用多个不同水平的压力循环时。
由于繁芜的事情环境，纵然是当今最好的剖析工具也难以准确预测疲倦寿命。
在大多数情形下，应力打算是通过传统方法，如方程式和软件进行的（或由有限元剖析模型供应）。
在这些情形下，实际测试数据可用于验证工程产品寿命打算中利用的模型和方法的准确性或优化。
确定产品在不同压力水平下的压力疲倦寿命，以制作应力与疲倦循环的Whler曲线（S/N曲线）可能也是有益的，如下所示。
这使工程师能够在测试点之间进行插值，并评估产品在多个压力水平下的寿命，从而得到丰富的产品疲倦数据。

举例来说，一个客户有10个样品须要测试，并期望这些组件在5 – 200bar的条件下承受100万次循环后不发生破坏。
如果材料认证准确，制造过程中没有非常，那么所有样品都该当能够在疲倦测试中保持无缺无损。
客户决定拿这些样品进行100万次循环测试，但个中三个在达到这个次数之前就发生了破坏。
这与预期的Whler的S-N曲线相悖。
冶金学家可能会创造金属中存在杂质。
材料被改换后进行第二次测试，以验证材料变动的准确性，结果所有样品都无缺无损。

除了节约研发本钱，这一过程还可在其他方面为工程师供应帮助。
例如，假设客户进行了理论S-N曲线剖析，估量所有零件在5-500bar的条件下会在50万次循环后发生破坏。
然而，所有零件循环超过了200-300万次，表明他们可能在材料方面过度补偿，可以选择更经济的本钱选项。

下图展示了这一过程。
Y轴代表“压力”，X轴代表“循环次数”。
赤色点表示实际组件被移除/发生故障的点，而红/黄/绿色则代表曲线的理论点。

(一) 评估设计、材料和制造备选方案

压力脉冲疲倦测试的其他用场包括评估替代设计，包括材料选择或涉及横截面或密封位置的设计变动。
这些可以在降落本钱的同时对疲倦寿命产生主要影响。
压力疲倦测试的另一个主要方面是评估各种制造工艺的权衡选择，比如加工方法和热处理。
您考虑的工艺会影响压力疲倦寿命吗？考虑中的工艺变革是否会影响孔表面光洁度或特色？压力疲倦测试可以回答这个问题。

(二) 压力脉冲疲倦试验结果评估

1. 合格or不合格的标准

压力疲倦测试的合格or不合格标准常日由客户对产品及其运用情形的哀求所决定。
您的目标可能是在给定循环次数内不发生故障的情形下知足压力循环负载。
对付不同的利用场景或多个加载参数，其他目标可能会更加繁芜。

其他合格or不合格标准可能哀求压力容器制造商展示在给定可靠性水平下的最大故障率。
常日，这一标准须要对多个样品进行测试，以提高结果的可信度；而且，可靠性剖析技能可用于填补这一哀求。

2. 评估结果——疲倦的不愿定性

纵然利用最佳的产品耐久性剖析技能，也可能存在对预期寿命的不愿定性。
在进行压力疲倦测试时，市场上一些最同等的产品在四到五个小批量中的测试循环比例可能高达2:1。
这展示了疲倦的特性，纵然在最严格的可重复掌握下，测试结果也可能存在显著的分散。
我们可以通过同时测试多个部件来节省本钱。

3. 提示和窍门

在进行产品的压力疲倦测试时，我们始终努力准确地仿照压力密封和适配器的精确合营，并利用指定的扭矩值对所有螺母和配件进行紧固。
对细节的仔细关注将产生准确的测试结果和真实的故障位置。
这有助于最大限度地减少意外删除真实故障模式或引入缺点故障模式的可能性。

在提高测试压力下进行高频试验是一种非常实用的方法，可以在最短韶光内获取关于设计的压力疲倦能力的大量信息。
把稳：不要在非常高压水平下进行测试。
这可能导致交替的、不切实际的故障模式。
在最大事情压力和低于验证压力之间进行测试是一个很好的压力选择区间。

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