纯铁制造的探头,直径为10mm,探头有4支脚,以1、2、3、4标记,4支脚的截面积 相同,互相平行且都垂直于底座,对角位置的两对脚1、3和2、4分别绕上疏密程度相同的线 圈,每支脚上的线圈匝数相同,均为300匝。 图3为磁感应信号的检测系统。从信号发生器供应1kHz的交流电流到1、3磁化线圈,在 小范围内产生一个强烈的磁场,而与之垂直相交的2、4为检测线圈,检测线圈感应产生的输 出电压和磁化线圈的输人电压是同步整流的。 在实际测量中,探头对着试件的中心部分,两者的间隙保持在0.2mm左右,探头的方向 (如图2中箭头所示)平行于试样的轴向,也就是平行于应力的方向,所以探头的磁化方向 和试样的轴向成45°角,这样得到的磁化信号较强。 疲劳试验在MTS809电液伺服自动控制材料试验机上进行,采用载荷控制,载荷形式为 对称循环(应力比R=,一1),加载被形为正弦波。具体试验步骤是某一试样从开始加载到断 裂的过程中,经过若干循环次数时停止加载,令试样分别处于不同静应力下,读出此应力值 时对应的磁感应信号值,将磁感应信号值与此静应力值的比值,即为该循环次数所对应的磁 感应灵敏度。同时用应变引伸仪记录该循环次数的循环应变幅值。 2试验结果与讨论 疲劳试验参数及结果如表1所示。 表1疲劳试验参数及结果 Table 1 The parameters and results 300 of the fatigue test 试样号 应力幅值 载苟频率 疲劳寿命 MPa Hz 次 250 001 560 0.1 2035 002 560 0,1 2190 C03 520 0.3 4935 200 004 520 0.3 5444 005 480 0.5 7966 150 006 440 0.7 23529 1×103 1×104 1x105 1灼05 007 400 2.0 42910 Fatigue life (cyeles) 008 400 2.0 52704 图4疲劳寿命曲线 009 360 3.0 74591 Fig.4 Fatigue life S-N curve 010 340 5.0 132784 011 340 5.0 209216 由表1得出S一N疲劳寿命曲线如图4,从图4可看出试样的疲劳寿命是很有规律的。 图5、6、7、8分别为试样处于不同应力幅值下的磁感应灵敏度B、应变幅值和疲劳寿命 的关系。 2.1磁感应灵敏度和疲劳寿命的关系 从图5、6、7中可看到,磁感应灵敏度在疲劳初期急剧下降,大约在疲劳寿命的1.5~ 297纯铁制造的探头 , 直径为 , 探头 有 支脚 , 以 、 、 、 标记 , 支 脚 的截面积 相 同 , 互 相 平行且 都垂直于 底座 , 对角位置 的两 对脚 、 和 、 分别 绕上疏密程 度相 同的线 圈 , 每支脚上 的线 圈匝数相 同 , 均 为 。 匝 。 图 为 磁感应信号的检测系 统 。 从 信号发生器供 应 的交流电流 到 、 磁化线 圈 , 在 小 范 围 内产生 一个强 烈的磁 场 , 而 与之 垂直 相 交 的 、 为检测线 圈 , 检测 线 圈感 应产生 的输 出电压和磁化线 圈的输人 电压是 同步整流 的 。 在 实际测 量 中 , 探头对着试 件的 中心部分 , 两 者的 间隙保持在 左 右 , 探头 的方 向 如图 中箭头所示 平行于 试 样的轴向 , 也就是平行于 应力的 方 向 , 所以探头 的 磁化 方 向 和试样的轴 向成 “ 角 , 这 样得到 的磁化信 号较强 。 疲 劳试验在 电液 伺服 自动控制材料试验 机上进行 , 采 用 载 荷控 制 , 载 荷形式 为 对称 循环 应 力 比 气 一 , 加 载波形为 正 弦波 。 具体试验 步骤 是某 一试 样从开 始加 载到 断 裂 的过程 中 , 经过若 干循环次数时停止加 载 , 令试样分别处于 不同静 应 力 下 , 读 出此应力值 时对应 的磁感 应信 号值 , 将 磁感 应信 号值与 此静 应 力值 的比值 , 即为该 循环次数 所对 应 的磁 感应灵 敏 度 。 同 时 用应变 引伸仪记录该 循环 次数 的 循环应 变幅 值 。 试验结果与讨论 疲 劳试验参数及结果如表 所示 。 表 疲 劳试验参数及结 果 爪 食县‘勺衬。‘ 应 力幅 值 载 荷频率 疲 防艺︸价日。﹄的 尸 次 一 一 一 一 一 一 一 一 一 劳寿 次 , 。 , 了 一 一 一一 ‘ 、 ‘ 、 之 一 派 。 》 图 疲 劳寿命 曲线 或 一 由表 得 出 一万疲 劳寿命 曲线 如 图 图 、 的关 系 。 , 从 图 可看 出试 样的疲 劳寿 命是很 有规律 的 。 、 了 、 分别为试样处于 不同 应力幅值 下的磁感应灵 敏 度 、 应 变幅值和 疲 劳寿命 。 磁感应 灵 敏度和疲劳寿 命 的关 系 从图 、 、 中可看到 , 磁感应灵 敏度在疲 劳初期 急剧 下降 , 大 约 在 疲 劳寿命的 一