CTOD试验-高频疲劳试验机-裂纹*张开位移-济南恒乐兴科

济南恒乐兴科仪器有限公司

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CTOD试验主要使用高频疲劳试验机，又称之为电磁式疲劳试验机、电磁激励共振型疲劳试验机、超高频疲劳试验机。 目前此产品已经与国外进口产品质量不相上下，并在核心技术上优于进口产品。获得了航天系统的一直好评！

    CTOD试验需使用HLGP-100高频疲劳试验机+WDG-500万能试验机配合试验。

一、CTOD试验标准：

(1)GB/T 6398—2000   《金属材料疲劳裂纹扩展速率试验方法》

(2)GB／T 2358—1994  《金属材料裂纹*张开位移试验方法》

(4)GB/T 2038—1991   《金属材料延性断裂韧度JIc试验方法》

(5)GB/T 232-2010     《金属材料 弯曲试验方法》

（6 GB/T 228-2002     《金属材料室温拉伸试验方法》

二、 CTOD试验过程描述

1、所谓CTOD（Crack TipOpening Displacement），即裂纹*张开位移，系指裂纹体受张开型载荷后原始裂纹*处两表面所张开的相对距离。CTOD的量纲为长度，常用单位是毫米或英寸。 CTOD值的大小，反映了裂纹*材料抵抗开裂的能力。在试验中，把待测材料做成带有预制裂纹的试样，加上外载后，裂纹*处有一个可以被测定的张开位移CTOD值。CTOD值越大，表示裂纹*材料的抗开裂性能越好，即韧性越好；反之，CTOD值越小，表示裂纹*材料的抗开裂性能越差，即韧性越差。

2、CTOD试验装置连接示意图如图所示

4、试验主要步骤 

1. 试样取样加工 

2. 预制疲劳裂纹 

3. 加载，记录F-V曲线，卸载 

4. 二次疲劳（或热着色），压断试样 

5. 断口读数测a0及Δa 

6. 计算特征CTOD值或拟合阻力曲线 

7. 试验报告 

5、不同厚度的CTOD试样。

6、CTOD裂纹试样

三、

CTOD试验-高频疲劳试验机 主要功能：

      高频疲劳试验机-主要进行全数字高频疲劳断裂韧性试验、测试金属材料裂纹扩展试验。可完成对称疲劳试验、不对称疲劳试验、单向脉动疲劳试验、块谱疲劳试验、调制控制高频疲劳试验、高低温疲劳试验、三点弯曲疲劳、四点弯曲疲劳、扭转疲劳、弯扭复合疲劳试验、交互弯曲疲劳试验、CTOD裂纹试验、CT试验、CCT试验、齿轮疲劳试验等种类繁多的疲劳试验，并能进行全数字高频疲劳断裂韧性试验、测试金属材料裂纹扩展试验。

   电磁谐振式高频疲劳试验机也是我国的全数字高频疲劳试验机，其优异的性能已被航空航天系统诸多企业的长期使用所验证和认可，也是目前航空航天系统普遍使用的机型，设备指标及功能*ASTM﹑ISO﹑GB等标准或试验方法的要求、*在国内业已开展的各级试验室国内外认证体系的要求。

二、技术指标：

CTOD试验-高频疲劳试验机

1、静态试验力：±100kN 

2、单向脉动试验力：±100kN

3、动态试验力（幅值）：50kN

4、负荷量程：全量程不分档且分辨率不变（或20%、50%、三档）

5、静态试验力示值精度：≤±0.5%；动态试验力示值精度：≤±3%。

6、试验力波动度（24小时）：

静态试验力波动度：±0.5%示值。

   动态试验力波动度：±0.5%示值。

7、频率范围：60～300Hz, 频率分辨率: 0.1Hz，5级频率调节。

8、同轴度精度：≤5%

9、试验空间：立柱净间距（H×W）：≥750×410mm。

10、电能消耗：三相电源380V（或单相220V）；300VA（疲劳消耗）；2500VA（电机运行时）。

11、记数范围：9×10⁹。试验机能够自动记录试验循环次数，并具有掉电保护功能；循环次数可以随时设定，到达规定循环次数后具有自动停机功能；具有防止在停电等意外停机以后再次自动启动的功能。

12、具有常规疲劳试验（对称或不对称）、块谱（程控）疲劳试验等功能和调制疲劳试验等功能；具有实时显示动载波形﹑电流波形﹑激励波形等功能。

13、具有完备的保护功能，如过载保护、机械限位保护、电机过流保护、断裂保护、激励器过流二级保护、频率降保护、动静负荷上下限人为设置保护、动静负荷失控保护等，许多保护可依据不同试验的要求进行灵活配置。试验过程可无人值守。

14、适用标准：JJG556-2011《轴向加荷疲劳试验机》、GB/T3075、HB5287《金属材料轴向加载疲劳试验方法》，ASTM E606标准,ASTM E647标准,ASTM E399标准等。

15、试验机能自动查找频率、加载，试验过程中能静载、动载手动、自动调整。

三、

CTOD试验-高频疲劳试验机波形介绍

1. 疲劳机除具有常规疲劳试验即动、静载荷恒值——恒应力幅疲劳试验（对称或不对称）、块谱（程控）疲劳试验、调制控制疲劳试验（正弦波、三角波、斜波、梯形波、方波、自定义波）等功能。

2. 常规疲劳试验各种应力状态下的波形图

其中：绿—对称疲劳试验，红—拉～拉疲劳试验，

白—压～压疲劳试验，兰—拉～压非对称疲劳试验。

B．程控疲劳试验（三角波调制疲劳试验的一个特例）波形图

C．调制控制疲劳试验波形图（只图示了动载荷调制控制的情况，其实动载荷、平均载荷可分别或同时进行调制控制，从而衍生出众多的试验功能）

四、CTOD高频疲劳试验机设备简介

1. 当配置疲劳裂纹扩展速率试验装置时，具有疲劳裂纹扩展速率试验功能。

2. 当配置静态试验附件时，具有静态试验机的功能。

3. 当配置高温或高低温环境试验附件时，可对金属等材料进行环境模拟试验，包括高温、低温及高、低温交替环境下的模拟试验。具有与温度控制器通讯功能，能够定值和编程设置、时实显示、定时记录试验温度等，当温度保护或高频机保护有效时可设置高温或高低温环境试验炉降温断电。

4. 具有较完备的保护功能，如过载保护、机械限位保护、电机过流保护、断裂保护、激励器过流二级保护、频率降保护、动静负荷上下限人为设置保护、动静负荷失控保护等，许多保护可依据不同试验的要求进行灵活配置。试验过程可无人值守。

 5、计算机以WINDOWS为工作平台，采用虚拟面板及设备驱动程序（WDM）技术。界面清晰、操作便捷，程序规范稳健、速度快，完成对整个设备的管理、控制，如实时监控、实时波形显示、数据图形的处理及保存、试验报告的存贮与打印等。