原位面内双轴疲劳试验系统的研制与应用

项目名称： 原位面内双轴疲劳试验系统的研制与应用

项目编号： No.11172202

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 陈刚

作者单位： 天津大学

项目金额： 70万元

中文摘要： 以原位面内双轴拉压疲劳试验机为研究对象，重点开发以DSP为处理器的两轴控制器，完成采集、控制、通信、驱动等疲劳试验机控制器的全部功能。编制专用试验软件，可进行包括拉伸、压缩、弯曲、剪切、剥离、蠕变、应力松驰以及低周疲劳和高周疲劳在内的各类试验。研制微型双轴拉压疲劳加载装置，该装置具有体积小、响应快、精度高、成本低、噪声小等特点，可方便的结合扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、显微镜、X射线或中子衍射等微观结构表征手段构成原位测量系统。利用原位双轴拉压试验系统对304不锈钢进行单轴拉伸、棘轮变形、多轴比例和非比例循环加载试验，使用SEM在线观测材料受载荷作用时裂纹的萌生、扩展路径和扩展速率，分析微裂纹、微结构演化对材料断裂失效的影响，研究加载路径对材料疲劳失效作用的微观机理。本项目的研究填补了多项国内空白，对于材料科学、力学、航天航空、核工程、生物工程等研究具有重要的科学意义和应用价值。

中文关键词： 原位测试；疲劳；非比例加载；多轴载荷；面内双轴

英文摘要：

英文关键词： In-situ test；fatigue；non-proportional load；multiaxial load；in-plane biaxial