1、空工飞HB 7110-94 劳1995-12一13发布1996 Ol-01实施中国航空工业总公司批准中华人民共和国航空工业标准金属材料细节疲劳额定强度截止值(DFR民C口u川utof川t时耐off4 试验方法H皿B711叩0-941 主题内容与适用范围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(DFR.，)。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 本标准适用条件1. 3. 1 本标准采用板材试样，应J)集中系数K，运
2、1.5，特征寿命13=1010循环数的等幅疲劳试骗。1. 3. 2 本标准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HR 5287 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符号术DFR 细节疲劳额定强度口FRclltoff细节疲劳额定强度截止值. 最大应力mm 最小应力m 平均应力a 应力幅表1mo 民为零时的破坏应力(见图1)R 应力比，可靠度中司1995-12-13发布语单位MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa 1996-0101实施HB 7110-94 续表l符号术滔单i C 置信度f 循环频率
3、次/分N 疲劳试验寿命周、次N95/95 置信度系数和可靠度系数均为95%的疲劳寿命周、次K, 理论应力集中系数n 试样个数a 形状参数，分散系数R 威布尔分布的特征寿命周、次SR 可靠度系数飞;置信度系数sr 试样系数也等于常数的双对数标准S-N曲线斜度参数，即=5 S=OatNIJm ，N2二10N，(见图2)azNz马3.2 细节疲劳额定强度截止值(DFR，.ff) 预制损伤应力集中系数K，运1.5的试样在应力比R=0.06试验条件下，N95/9s=105时的最大应力为细节疲劳额定强度截止值a细节疲劳额定强度可以根据试验数据求得特征寿命日，然后经过试样系数岛、置信度系数50和可靠度系数S
4、R修正得到，见图3.的计算以及sr、s，、SR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也，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 金属板材切取毛坯时，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，一边用人工敲击戎使用缺口敲击仪制作，另一对角边用铿削制作.预制损伤的尺寸见表2。2 HB 711094 19oa 。a1&Oa1 lsoa2 19S! 。mu,. 时19N, 19N 图1等寿命图图2S
5、N曲线剧部回霄时事N95/95 结构特征寿命!结构特征寿95%置信下限i命点估计值!试件特征寿N(寿命命点估计值H s. 但国3N9S/95与R的关系3 HB 7110-94 o 厚度;6o .由N57 195 图4aDFRc11tolf试样图A 25.4,25.4 A-A 正L A K向敲击缺口)L向铿削缺口RO.1 图4bDFR=.off试样预制损伤图表2mm 尺寸均值偏差b1 0.55 士0.15h1 0.25 土0.10b2 1. 0 土O.35 h2 0.3 士O.05 4 HB 7110-94 4.3试样检验和保护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
6、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回5.2.3 试验频率:500-1800次/分。5.2.4 试验波形为正弦波。5.2.5 试验室温度为25土10C。6试验程序6. 1 试验准备6. 1. 1 去除试样表面油污，检查试祥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O.Ol
7、mm的量具测量，宽度用精度不低于O.02mm的量具测量，量具应经检验合格。6. 2 寂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。19岛国 DFRcutoff . . . -_j 5 19N 因5双点法求DFRcu，off示意图5 HB 7110 94 6.2. 1. 1 在N=1O105区间确定一应力水平测定一组数据(R=O.06)，一般不少于5件-6.2. 1. 2 在N10510区间确定一应力水平测定一组数据(R=O.O的，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-电力水平使特征寿命13=1.
8、5 X 104 X 10区间内测定-组试验数据，-般不少于511 0 6.3 6. 3. 1 试样断裂未发生在预审j损伤部位或断口有明显冶金缺陷和英它缺陷，则试验数据无效，7 7.1 按威布尔分布分别求出各组试验数据的特征寿命13:F=JZNfl/e . . . . . . . . (1) 式中z铝合金=4p 铁合金和l钢=3 7. 2 求可靠HtR=95%，置信度C=95%的寿命sNgS!95 =瓦. . . 式中2试样系数ST= 1 (DFR，.n值标准试样=1);材可靠度系数z铝合金S.=2.1 铁合金和钢S.=2.7; 置信度C=95%的置信度系数sc见表30表3n 2 3 4 5 铝
9、合金1. 24 1. 195 1. 175 1. 16 铁合金，钢1. 34 1. 276 1. 245 1. 218 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止值26 7 8 9 1. 15 1. 13 1. 125 1. 12 1. 205 1. 19 1.165 1. 16 l 将两组数据的N95/95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N95/95寿命点的直线与寿命N=10交点的最大应力即是细节疲劳额定强度截止值，见回507.3.2 单点法求解细节疲劳额定强度截止值z将组数据的N9/95代入公式(3)的N6 HB 71
10、10-94 0. 941380 MPa 1.8 1240 8 试验报告试验报告应包括下列内容=a.材料牌号、生产厂、炉批号、状态、冶炼方法、变形和铸造工艺、热处理工艺等sb.试样取样方向、试样厚度sC.试样预制损伤的加工方法gd.试验机型号、试验频率、加载方式，试验环境、温度、湿度及其变化5f.试验数据及处理结果，(3) 7 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A 1.1 第-千组试验=. 275MPa.R 0.06. N: 18100 49200 275000 51700 A 1.2 第二组试验:叩二216
11、MPa.R0.06. N185700 243200 217100 230700 A2 求特征寿命FA2.1 第一组试验数据日自二二1/5(18100+49200+27500+51700+27900) J1凡41116 A2.2 第三组试验数据R口1/4(185700十243臼200+2剖17100+230盯700)J11/ 二222148A3求N95/95 A3.1第组N95闭=41116/2.lX l. 16=16878 A3. 2 第二组N9S1师二222148/2.lX l. 175=90030 M求DFR叫值A4.1 双点法见图A1. DFRo，off二212MPa。27900 A4.2 单点法.利用A1.2的第二组试验数据求解，将A3.2N95!师90030代入公式(3)解得DFR，阳ff=211.7MPa。8 HB 7110-94 10 N 10 2 10 (，咱岛主VMmgb9 双点法求DFRcutofT附加说明s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z郭洪全，杨先垣，杨永安，欧阳辉，洪元祯，施华宪。图Al
