【航空工业行业标准(HB)】 金属材料细节疲劳额定强度截止值 (DFRcutoff) 试验方法

中华人民共和国航空工业标准
HB 7110-94
金属材料细节疲劳额定强度
截止值（DFRcutoff）试验方法
1995—12—13发布
1996-01 --01实施
中华人民共和国航空工业标
金属材料细节疲劳额定强度截止值（DFRcutoff试验方法
1主题内容与适用范癌
HB 7110—94
1.1本标准规定了金属材料细节疲劳额定强度截止值试验方法，其中包括符号、术语、定义、试样、试验设备、试验程序、试验结果和数据处理、试验报告，1.2本标准适用于测定金属材料的细节疲劳额定强度截止值（DFRte）。该值用于材料抗疲劳特性评定、工艺选择和结构细节设计。1.3本标适用条件
1.3.1本标准采用板材试样，应力集中系数K≤1.5，特征寿命β一104～10°循环数的等幅疲劳试验。
1.3.2本标推不适用于循环数低于5000或最大应力超过材料极限拉伸强度50%的情况。2引用标准
HB5287金属材料轴向疲劳试验方法3符号、术语和定义
3.1符号、术语及单位见表1
DFReutof
细节疲劳额定强度
细节疲劳额定强度截止值
最大应力
最小应力
平均应力
应力幅
o为零时的破坏应力（见图1）
应力比，可靠度
中国航空工业总公司1995—12-13发布单
1996-01-01实施
N95/95
置信度
循环频率
疲劳试验寿命
HB 7110—94
续表1
置信度系数和可靠度系数均为95%的疲劳寿命理论应力集中系数
试样个数
形状参数，分散系数
威布尔分布的特征寿命
可靠度系数
置信度系数
试样系数
等于常数的双对数标S一N曲线斜度参数，即oa[N,,om
0z[N2,0m_
N2=10N
3.2细节疲劳额定强度截止值（DFRcuroff）单wwW.bzxz.Net
次/分
周、次
周、次
周、次
（见图2）
预制损伤应力集中系数K，≤1.5的试样在应力比R=0.06试验条件下，Ng5/95=105时的最大应力为细节疲劳额定强度截止值细节疫劳额定强度可以根据试验数据求得特征寿命B，然后经过试样系数Sr、置信度系数Sc和可靠度系数Sx修正得到，见图3。β的计算以及Sr、Sc.Sk的取值见第7章。4试样
4.1试样形状和尺寸
试样形状和尺寸见图4a，试样上的预制损伤见图4b。4.2试样加工
4.2.1试样用材料必须符合相应技术条件4.2.2金属板材切取毛坏时，切边与完成试样边缘距离不少于5mm。4.2.3试样在加工过程中不应因受冷作硬化或过热作用而影响材料性能，4.2.4试样上的预制损伤应在热处理后按图4b的要求，一边用人工敲击或使用缺敲击仪制作，另一对角边用锉削制作。预制损伤的尺寸见表2。2
等寿命图
Ng5/95
SI XS.XS.
HB 7110-94
结构特征寿命
95%置信下限
图2SN曲线
结构特征寿
命点估计值
图 3 N95/95与 β的关系
j试件特征寿N(寿命）
命点估计值
厚度≤6
HB 7110—94
DFRentofr试样图
I 0. 15A-B
K拘（蔽击缺口）L向（锉削缺口）b1
图4bDFRcutofr试样预制损伤图
4.3试样检验和保护
HB 7110-- 94
4.3.1试样加工完成后应严格按图样要求进行检验，合格试样应填写试样加工合格证。4.3.2合格的试样须采取保护措施，以防表面划伤和腐蚀。5试验设备
5.1试验机
试验可在不同类型的疲劳试验机上进行，试验机必须满足HB5287对试验机的要求。5.2试验条件
5.2.1试验夹具应保证良好的同心度。5.2.2必须保证施加于试样上的载荷与试样中心线重合，加载时应平稳，不得超载，试验过程中应经常检测载荷数值。
5.2.3试验频率；5001800次/分。5.2.4试验波形为正弦波。
5.2.5试验室温度为25土10℃。
6试验程序
6.1试验准备
6.1.1去除试样表面油污，检查试样是否有加工合格证和意外损伤，6.1.2试样的厚度用精度不低于0.01mm的量具测量，宽度用精度不低于0.02mm的量具测量，量具应经检验合格。
6.2疲劳试验
用双点或单点方法测定细节疲劳额定强度截止值。6.2.1双点法求细节疲劳额定强度截止值如图5所示。gamm
DFRcutoff
图5双点法求DFReutoff示意图
HB 7110 -- 94
6.2.1.1在N=104～105区间确定一应力水乎测定一组数据(R=0.06),-般不少于5件。6.2.1.2 在 N=105～10区间确定一应力水平测定一组数据(R=0.06),一般不少于 5件。6.2.2单点法求细节疲劳额定强度截止值。根据经验选择--应力水平使特征寿命β一1.5×105～4×105区间内测定组试验数据，-一般不少于 5 件。
6.3试性有效断裂判据
6.3.1试样断裂未发生在预制摄伤部位或断口有明显冶金缺陷和其它缺陷，则试验数据无效。
7试验数据处理
7.1按威布尔分布分别求出各组试验数据的特征寿命β：3
式中：铝合金α4：
钛合金租钢α=3，
7.2求可靠度R一95%，置信度C=95%的寿命：B
Ng5/95
= ST. Se. Sc
式中：试样系数Sr=1(DFReutofr值标准试样Sr=1)；可靠度系数：铝合金
Sx - 2. 1
钛合金和钢
置信度C=95%的置信度系数Sc见表3表3
铝合金
钛合金，钢
7.3求解细节疲劳额定强度截止值（见附录A）7.3.1双点法求解细节疲劳额定强度截比值：6
将两组数据的Ng5/95寿命点面在座标为最大应力和寿命的双对数座标纸上，连接两Ng5/95寿命点的直线与寿命N一105交点的最大应力即是细节疲劳额定强度截止值，见图5，7.3.2单点法求解细节疲劳额定强度截止值：将一组数据的N95/9s代入公式(3)的N6
DFReutoft
0. 94om,/om..S(5-lgN)
式中的S和om见表4。
结构钢
试验报告
铝合金
钛合金
试验报告应包括下列内容：
HB 7110—94
(0. 47S(5-4gM) 0. 53)
(0. 0282Sts- tgm + 0. 0318)
（3）
a：材料牌号、生产厂、炉批号、状态、冶炼方法、变形和造工艺、热处理工艺等b．试样取样方向、试样厚度；
c．试样预制损伤的加工方法：
d、试验机型号、试验频率、加载方式e.试验环境、温度、湿度及其变化：f．试验数据及处理结果。
HB 7110-94
附录A
细节疲劳额定强度截止值计算示例(参考件）
某铝合金细节疲劳额定强度截止值计算示例：A1疲劳试验
A1.1 第---组试验:0mx=275MPa,R=0. 06,N:18100
275000
A1.2 第二组试验:0mx=216MPa,R=0.06,N=185700
A2求特征寿命β
A2.1第一组试验数据β
243200
217100
230700
B=［1/5(181004+492004+275004+517004+27900)11/4=41116
A2.2第二组试验数据β
B［1/4(185700*+2432004+217100*+230700)1/4=222148
A3求Ng5/95
A3.1第--组
Ng5/9s=41116/2.1X1.16=16878
A3.2第二组
Ng5/9s -222148/2. 1 X1.175 -- 90030A4求DFReuerr值
A4.1 双点法见图A1,DFRcuof=212MPa。A4.2单点法：利用A1.2的第二组试验数据求解，将A3.2Ng95/9590030代入公式（3）解得DFReutoft 211. 7MPa。
附加说明：
HB 7110-94
双点法求DFReutoff
本标准由中国航空工业总公司航空材料热工艺标准化技术归口单位提出并归口。本标准由中国航空工业总公司621所负责起草，640所、5703厂参加。本标准起草人：郭洪全，杨先垣，杨永安，欧阳辉，洪元祯，施华宪。9
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。