La machine d'essai de fatigue par fluage est un équipement clé pour évaluer la durabilité des matériaux sous l'action combinée de températures élevées, de contraintes élevées et de charges cycliques, et son processus de simulation est réalisé par un contrôle précis des trois principaux paramètres.
1. Simulation environnementale précise:
Le noyau de la machine d'essai est un four à haute température ou une boîte environnementale qui chauffe et stabilise l'échantillon à la température cible pendant une longue période (jusqu'à 1200 ° C ou plus). Cette température est généralement proche de 0,3 à 0,7 fois le point de fusion du matériau, une zone où l'effet de fluage est significatif. Le système de contrôle de température précis garantit que le gradient de température à l'intérieur de la plage de référence de l'échantillon est minime tout au long de l'essai, évitant ainsi la création de contraintes thermiques supplémentaires, simulant avec précision l'environnement thermique réel de fonctionnement de composants tels que les aubes de moteur d'avion, les disques de turbine, etc.
2. Simulation de charge complexe:
L'équipement applique des contraintes élevées au moyen d'un ensemble de systèmes d'actionnement Servo - mécaniques ou hydrauliques de rigidité élevée. Son noyau technologique réside dans sa capacité à contrôler les contraintes (charges) et les déformations indépendamment ou couplées. Les essais sont généralement réalisés en mode « contrôle de déformation » ou « contrôle de contrainte », simulant le spectre de charge dans la réalité:
Temps de rétention: le temps de rétention est introduit lors des pics de contrainte ou de déformation, ce qui est essentiel pour simuler le fluage. Au cours de cette période, le matériau subit une déformation continue par fluage sous une contrainte constante et élevée, entraînant des dommages microscopiques (tels que des trous, des glissements de joints de grains).
Charge cyclique: en alternant la forme d'onde de charge pull - Press ou pull - hold - press - Hold, simulant le démarrage et l'arrêt de l'équipement, la fatigue mécanique causée par le changement de puissance, provoquant l'éruption de fissures de fatigue.
3. Acquisition de données et prévision de la durée de vie:
Tout au long de l'essai, le système a continuellement recueilli des données de charge, de déformation, de température et de temps à haute fréquence, traçant une courbe de retour Hysteresis contrainte - déformation. En analysant la forme de la boucle, la vitesse de fluage, le taux de ramollissement / durcissement cyclique et le nombre de cycles / temps de rupture finale, les chercheurs peuvent établir un modèle de structure intrinsèque du matériau et des équations d'évolution des dommages. Ces données sont à la base de la construction de modèles de dommages pour les interactions fluage - fatigue et sont donc utilisées pour prédire la durée de vie et la fiabilité des composants réellement conçus dans des situations de travail complexes.
En résumé, l'appareil accélère les dommages matériels en répliquant avec précision l'environnement du triple couplage "température - contrainte - temps", révélant ainsi son mécanisme de défaillance et quantifiant sa durée de vie au sein du laboratoire.