ICS19.060 N71 备案号：58476-2017
中华人民共和国机械行业标准
JB/F13226---2017
固体材料原位疲劳力学性能测试系统
In-situ testing systems of fatigue mechanical properties for solid materials
2017-04-12发布
2018-01-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布 JB/T13226—2017
目 次
前言. 1范围. 2规范性引用文件 3术语和定义及符号.. 4技术要求. 5检验方法. 6检验规则 7标志与包装. 附录A（资料性附录） 同轴度的检测方法.
IT
3
12 13 14
图A.1同轴度检验试样尺寸示意图图A.2同轴度检测仪电阻应变片贴片位置图A.3 受力同轴度误差曲线走势图
.14 .14 15
表1符号和单位表2循环力特性及技术指标和要求表310min循环力特性及技术指标和要求. 表4引伸计系统的级别和各项允许误差表A.1同轴度检验试样尺寸.
14 JB/T13226—2017
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国试验机标准化技术委员会（SAC/TC122）归口。 本标准起草单位：吉林大学、长春机械科学研究院有限公司、华测检测认证集团股份有限公司、深
圳高品检测设备有限公司。
本标准主要起草人：赵宏伟、王雷、翟相国、刘泽华、吴迪、董景石、任露泉、陈光明。 本标准为首次发布。
I JB/T13226—2017
固体材料原位疲劳力学性能测试系统
1范围
本标准规定了固体材料原位疲劳力学性能测试系统的术语和定义及符号、技术要求、检验方法、检验规则、标志与包装。
本标准适用于最大循环力为10kN、频率不超过50Hz通过成像装置进行原位监测的固体材料试验用的原位疲劳力学性能测试系统（以下简称测试系统）。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T2611—2007试验机通用技术要求 GB/T25917轴向加力疲劳试验机动态力校准 JB/T6146—2007引伸计技术条件 JB/T6147一2007试验机包装、包装标志、储运技术要求 JB/T9397-2013拉压疲劳试验机技术条件
3术语和定义及符号
3.1术语和定义
JB/T9397一2013界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1
固体材料solidmaterial 常温下以固体状态存在的材料。 注：常见的固体材料有金属材料、无机非金属材料和高分子材料等
3.1.2
成像装置imagingdevice 测试系统中实现监测、追踪、显示和记录被测试样材料的组织形貌的装置。 示例：光学显微镜、高速摄像仪、X射线衍射仪、拉曼（Raman）光谱仪等。
3.1.3
原位监测in-situmonitoring 在试验过程中，测试系统通过成像装置对试样的微观变形、损伤、组织形貌等进行的全程实时监测。
3.1.4
循环力cyclicforce 周期性重复变化的力。
3.1.5
循环力范围 cyclic force range
1 JB/T13226—2017
最大循环力与最小循环力的代数差。 3.2 符号和单位
本标准使用的符号和单位见表1。
表1符号和单位
符号 a b bp br F F" F Fod F. F. Fep~ Fev
单位 % % % % N N N N N N N N N N N N N N N N N N
说明
测试系统力指示装置的相对分辨力测试系统静态力示值重复性测试系统循环力峰值示值重复性测试系统循环力范围示值重复性静态力检测时，标准测力仪的进程示值静态力检测时，标准测力仪的回程示值同一力值点上，F三次测量的算术平均值零试验力下，测试系统力指示装置15min内相对零点示值变化的最大值测试系统施加的循环力幅由力检测装置指示的循环力峰值和循环力谷值示值计算得出的循环力范围的算术平均值测试系统力指示装置指示的循环力峰值示值、循环力谷值示值静态力检测时，测试系统力指示装置指示的进程示值静态力检测时，测试系统力指示装置指示的回程示值同一力值点上，F三次测量的算术平均值卸除力以后测试系统力指示装置的残余示值中的最大值同一力值点上，三次测量中的最大值、最小值 10min循环力变动性检测时，测试系统施加的十组循环力范围的算术平均值静态力测量范围下限值测试系统的最大力、最小力力检测装置指示的循环力峰值示值的算术平均值第j个力循环时，力检测装置指示的循环力峰值示值、循环力谷值示值（j=1、2、 3-10) 力检测装置指示的循环力峰值示值的最大值、最小值循环力变动性检测时，10min内测试系统力指示装置指示的循环力峰值的最大值、 最小值 10min循环力变动性检测时，测试系统力指示装置10次循环力峰值的第j次读数同一力值点上：F三次测量中的最大值、最小值 10min循环力变动性检测时，测试系统力指示装置10次循环力谷值的第j次读数测试系统的工作频率静态力零点相对误差力检测装置及其过渡连接件连接后的整体刚度
F F"1 F: Fio
Fimax~ Fimin Fx10
V
Fmax~ Fmin Fp Fei~ Fvj Fpmax> Fpmin Fp10,max~ Fp10,min N
Fploj Fs.max> Fs min
N N N Hz % N/m
Fv10j J f K
2 JB/T132262017
表1 符号和单位（续）
符号 L. L". 1 " 4 m n np 9 qe qLe qp 4R Rax Rmin. R10,mx R 10.,min r r. μ. WPlo WR10 z m . 1 4 4, 42
说明
单位 mm mm μm μm μm
试样变形前的标距引伸计标距引伸计系统指示装置指示的进程位移示值引伸计系统指示装置指示的回程位移示值标定器给出的位移值惯性质量，即在力检测装置质心与测试系统力传感器质心之间，位于测试系统加力
kg 轴线上所有部件的质量的和次
检测用通用计数器的读数测试系统循环次数计数装置的读数测力系统示值相对误差引伸计系统示值相对误差引伸计标距相对误差循环力峰值示值相对误差循环力范围示值相对误差循环力检测时，由力检测装置示值得到的循环力范围的最大值循环力检测时，由力检测装置示值得到的循环力范围的最小值 10min循环力变动性检测时，计算得到的-十-组循环力范围的最大值 10min循环力变动性检测时，计算得到的--组循环力范围的最小值测试系统力指示装置的分辨力引伸计系统的分辨力引伸计系统示值进回程差 10min内循环力峰值的示值变动性 10min内循环力范围的示值变动性测试系统测力系统的零点漂移惯性引起的动态力示值误差计数装置的示值相对误差静态力示值进回程差主动夹头对被动夹头的同轴度误差主动夹头轴线对被动夹头轴线的同轴度误差主动夹头轴线对主动主轴轴线的同轴度误差
次 % % % % % N N N N N μm % % % % % % % mm mm mm
4 技术要求
4.1 环境与工作条件
在下列条件下测试系统应正常工作：
室温为10℃～35℃，温度变化不超过2℃；相对湿度为30%~60%；一电源电压为220V土22V；
3 JB/T13226—2017
一在稳固的基础上正确安装，水平度为0.2/1000：一周围无振动、无腐蚀性介质和无较强电磁场干扰的环境中。
4.2一般要求 4.2.1测试系统应安全可靠，便于操作。 4.2.2测试系统的加力系统与成像装置之间应能实现相对移动，并保证留出足够的空间，以实现试验过程中的原位检测。 4.2.3测试系统的按钮应操作灵活，各部分的连接应牢固、可靠、无松动，数字显示清晰，可移动部件动作应灵活，各紧固件在试验中应无松动。 4.2.4测试系统应具有良好的电磁兼容性，不应因电磁场干扰而影响试验结果和成像质量。 4.2.5测试系统的设计应在结构上考虑能够方便地放置检测和校准用的标准计量器具或配备其他合适的辅助测量装置，并便于对测试系统进行校准。 4.3加力系统 4.3.1加力系统的机架应具有足够的刚性和试验空间，便于进行各种试验并易于装卸试样、试样夹具、 测试系统附件以及标准测力仪。 4.3.2加力系统在施加和卸除力的过程中应平稳，无冲击和振动现象。 4.3.3加力系统应在其给定的幅频特性范围内正常工作，循环力输出波形不应有明显的畸变。 4.3.4加力系统的夹头应牢固可靠地在试样夹持部分全长内均匀夹紧试样，应能对试样施加测试系统的最大力，在加力状态下或试验过程中，试样与钳口不应产生相对滑移。 4.3.5在卸除力后，夹头各部位应无损伤。 4.3.6钳口或螺纹连接夹具的洛氏硬度应为58HRC～62HRC。 4.3.7加力系统应具备动态力加载和进行疲劳破坏试验的能力。 4.3.8夹持试样后，上、下夹头的中心线对测试系统的加力轴线的同轴度误差不应超过Φ0.5/500。 4.4测力系统 4.4.1 测试系统使用前，预热不超过30min。预热后，在15min内零点漂移的最大允许值为土1.0%。 4.4.2测试系统应有静态力试验和动态力试验控制方式，在不同控制方式转换过程中，测试系统运行应平顺，无影响试验结果的振动和过冲。 4.4.3测试系统的软件除能实现全部功能外，还应具备校准功能。 4.4.4 测力系统零点相对误差的最大允许值为土0.1%。 4.4.5 静态力示值相对误差的最大充许值为土1.0% 4.4.6静态力示值重复性的最大允许值为1.0%。 4.4.7 静态力示值进回程差的最大允许值为土1.5%。 4.4.8 3惯性引起的动态力示值误差的最大允许值为土2%。 4.4.9 可对测试系统的循环力范围示值相对误差和循环力峰值示值相对误差进行动态修正。 4.4.10测试系统的循环力特性及技术指标和要求应符合表2的规定。
表2循环力特性及技术指标和要求
项目
最大允许值%
循环力范围示值相对误差R 循环力范围示值重复性bR 循环力峰值示值相对误差9p 循环力峰值示值重复性bp
± 2.0 2.0 ± 2.0 2.0
4 JB/T13226—2017
4.4.11测试系统10min循环力特性及技术指标和要求应符合表3的规定。
表310min循环力特性及技术指标和要求
项目
最大允许值%
10min循环力范围的示值变动性wR10 10min循环力峰值的示值变动性wp1o
2.0 2.0
4.4.12测试系统的力指示装置应能实时、连续地指示施加到试样上的力值。示值应平稳变化，不应有停滞、冲击或跳动现象。 4.4.13指示装置应以力的单位直接指示力值，并应能指示力范围的零点和最大值。 4.4.14指示装置的相对分辨力应不小于0.5%。 4.4.15指示装置应能清晰准确地指示、记录和存储试验过程中的数据和图形、 4.4.16指示装置应具有调零和（或）清零的功能。 4.5引伸计系统 4.5.1 引伸计系统的一般要求应符合JB/T6146一2007中5.2的规定。 4.5.2 引仲伸计的标距相对误差、示值误差、示值进回程差和分辨力应符合表4的规定。
表4引伸计系统的级别和各项允许误差
最大允许值
引伸计 标距相对误差系统级别
分辨力
示值误差“
示值进同程差
相对分辨力（r） 绝对分辨力r。 相对误差4。绝对误差（1-1) e
QLe % ± 0.2 ±0.5 ±1.0 ± 2.0
% ±0.30 ±0.75 ±1.50 ± 3.00
% 0.10 0.25 0.50 1.0
% ± 0.2 ±0.5 ± 1.0 ±2.0
μm 0.2 0.5 1.0 2.0
μm ± 0.6 ± 1.5 ± 3.0 ±6.0
0.2 0.5 1 2
取其较大者
4.6计数装置 4.6.1测试系统的计数装置容量不小于1×10°次，循环次数应能预置。在试验过程中计数装置的工作应连续、可靠。试样断裂后计数器应立即停止计数，并保留其所计的循环次数。在预置循环次数的工作状态下，当循环次数达到预置值时，测试系统应自动停机。 4.6.2当计数装置所计次数小于104次时，其最大允许误差为土10次；当所计次数在104～10°范围内时，最大允许误差为士0.1%：当所计次数大于10°时，最大允许误差为土1000次。 4.7控制系统 4.7.1控制系统应采用闭环控制方式，具有应力（力）、应变（变形）控制方式。在不同控制方式转换过程中测试系统的运行应平稳，无影响试验结果的振动和过冲。 4.7.2在可控制的应力速率内，应力速率相对误差的最大允许值为士2%，应力保持相对误差最大允许值为土2%。 4.7.3在可控制的应变速率范围内，应变速率相对误差的最大允许值为土2%，应变保持相对误差最大允许值为土2%。