航空材料试验因素对力学性能的影响

1.试验温度的影响

温度对蠕变和持久强度有很大影响。蠕变本身是一个热激活的过程，可用状态方程表示为

式中 ——蠕变速率；

A——常数；

Q——蠕变激活能；

R——气体常数；

T——绝对温度。

2.试验加载同心度的影响

这实际上是应力的影响问题，若加载作用线和试样轴线不重合，则试样除受到拉应力外，还附加了弯曲应力。按试样承受的负荷及截面计算的应力往往小于试样表面的最大应力。若力的作用线与试样轴线的偏心距等于e，试样直径为d，P为轴向载荷，则弯曲应力σ_弯和拉应力σ_拉的计算公式分别为

σ_弯=32Pe/（πd³） （16-10）

σ_拉=4P/（π²d） （16-11）

故σ_弯/σ_拉=8ed

Pemney和Ellison通过研究偏心率对蠕变的影响，了解到为保证蠕变数据具有较好的重复性，弯曲度应控制在5%以内。弯曲度的计算公式为

式中 ——蠕变速率；

A——常数；

Q——蠕变激活能；

R——气体常数；

T——绝对温度。(www.xing528.com)

2.试验加载同心度的影响

这实际上是应力的影响问题，若加载作用线和试样轴线不重合，则试样除受到拉应力外，还附加了弯曲应力。按试样承受的负荷及截面计算的应力往往小于试样表面的最大应力。若力的作用线与试样轴线的偏心距等于e，试样直径为d，P为轴向载荷，则弯曲应力σ_弯和拉应力σ_拉的计算公式分别为

σ_弯=32Pe/（πd³） （16-10）

σ_拉=4P/（π²d） （16-11）

故σ_弯/σ_拉=8ed

Pemney和Ellison通过研究偏心率对蠕变的影响，了解到为保证蠕变数据具有较好的重复性，弯曲度应控制在5%以内。弯曲度的计算公式为

试验方法中规定，通过逐级加载的方法检查其偏心率，应使。

3.试样尺寸的影响

尺寸因素对持久强度的影响，说法不一。

从试样表面的冷作硬化程度考虑，试样的尺寸增大，持久强度可能提高。这是因为试样冷硬层所占体积对小直径试样而言比大直径试样相对大些。譬如加工直径3mm的试样，其表面冷硬层相当于总截面积的17%，而对于直径为15mm的试样仅占3.5%。

而从金属缺陷的统计分布而言，试样的尺寸增大，持久强度可能下降。因为试样的尺寸增大，材料不均匀性增加，包含缺陷的可能性也增加。

试验方法中规定，通过逐级加载的方法检查其偏心率，应使。

3.试样尺寸的影响

尺寸因素对持久强度的影响，说法不一。

从试样表面的冷作硬化程度考虑，试样的尺寸增大，持久强度可能提高。这是因为试样冷硬层所占体积对小直径试样而言比大直径试样相对大些。譬如加工直径3mm的试样，其表面冷硬层相当于总截面积的17%，而对于直径为15mm的试样仅占3.5%。

而从金属缺陷的统计分布而言，试样的尺寸增大，持久强度可能下降。因为试样的尺寸增大，材料不均匀性增加，包含缺陷的可能性也增加。