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實(shí)驗(yàn)室破壞式材料測(cè)試分類及局限性

常規(guī)破壞式材料測(cè)試通常需要先考慮如下問(wèn)題：

  ? 存在什么類型的載荷？
  ? 什么是尺寸標(biāo)注？
  ? 破壞性測(cè)試的主要目的是什么？
  ? 在哪些情況下優(yōu)先進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)？

材料和組件的負(fù)載與測(cè)試

  諸如鋼之類的材料通常需要承受各種各樣的載荷。負(fù)載的不同類型可以分類如下：

  ? 張力
  ? 壓縮
  ? 剪力
  ? 扭力
  ? 彎曲
  ? 屈曲
  負(fù)載強(qiáng)度可以在時(shí)間上恒定或持續(xù)變化。恒定的應(yīng)力強(qiáng)度也稱為靜載荷。另一方面，如果應(yīng)力水平在其強(qiáng)度和/或方向上發(fā)生變化，則表示動(dòng)載荷。特定類型的負(fù)載始終具有一定的時(shí)間過(guò)程。通常，幾種類型的載荷會(huì)組合出現(xiàn)。例如，傳動(dòng)軸在單側(cè)驅(qū)動(dòng)下就是這種情況，該軸同時(shí)受到扭轉(zhuǎn)，彎曲和剪切。根據(jù)軸是恒轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)還是轉(zhuǎn)矩持續(xù)變化，它是靜態(tài)負(fù)載還是動(dòng)態(tài)負(fù)載。因此，組件有無(wú)數(shù)種可能的施加應(yīng)力方式。
  在確定組件的尺寸時(shí)，工程師需要能夠參考特定的值，這些值表征了所使用材料相對(duì)于其時(shí)程的不同應(yīng)力上限。應(yīng)力上限可以基于不可接受的變形或斷裂。因此，開(kāi)發(fā)了各種材料測(cè)試方法來(lái)根據(jù)負(fù)載類型及其時(shí)程確定相應(yīng)的失效上限。原則上，材料測(cè)試方法可以分為兩類：
  ? 破壞性測(cè)試
  ? 非破壞性測(cè)試。
  通過(guò)破壞性測(cè)試，會(huì)損壞材料，并且通常無(wú)法再使用該組件。通常，專門(mén)準(zhǔn)備和標(biāo)準(zhǔn)化的試樣用于此類測(cè)試。破壞性的測(cè)試過(guò)程提供了重要的材料參數(shù)，以便根據(jù)所施加的載荷確定合適的材料，以及確定組件的幾何形狀。組件尺寸的確定也稱為尺寸標(biāo)注！
  破壞性測(cè)試用于確定特定的材料常數(shù)或組件常數(shù)！

破壞式材料測(cè)試的分類

  以下測(cè)試方法被認(rèn)為是破壞性測(cè)試：

? 拉伸試驗(yàn)	? 壓縮測(cè)試	? 彎曲試驗(yàn)
? 夏比沖擊試驗(yàn)	? 疲勞測(cè)試	? 硬度測(cè)試
? 蠕變斷裂試驗(yàn)	? 應(yīng)力松弛測(cè)試	? 屈曲測(cè)試

  由于不同荷載之間的復(fù)雜性以及相互作用，因此并非所有情況都可以記錄在材料屬性中。當(dāng)由于組件失效而使生命受到威脅時(shí)，這始終是一個(gè)問(wèn)題。因此，須定期檢查與安全相關(guān)的組件，就像飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪葉片一樣。從而隨后聲明一切正常，在此時(shí)進(jìn)行破壞性材料測(cè)試在經(jīng)濟(jì)上并不可行。

  破壞性檢驗(yàn)是指只有將受檢驗(yàn)樣品破壞后才能進(jìn)行檢驗(yàn)，或者在檢驗(yàn)過(guò)程中受檢驗(yàn)樣品被破壞或消耗的檢驗(yàn)。進(jìn)行破壞性檢驗(yàn)后被檢驗(yàn)樣品完全喪失了原有的使用價(jià)值。如金屬材料的拉伸試驗(yàn)，電子設(shè)備的加速老化試驗(yàn)均屬破壞性試驗(yàn)。破壞性檢驗(yàn)只能采用抽檢形式，其主要矛盾是如何實(shí)現(xiàn)可靠性和經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一，也就是要尋求既保證一定的可靠性又使檢驗(yàn)數(shù)量較少的抽檢方案。
  這就是為什么要開(kāi)發(fā)無(wú)損檢測(cè)（NDT）的原因。這意味著只要一切正常，該組件仍可以使用。以這種方式，例如，通過(guò)超聲測(cè)試或渦流測(cè)試無(wú)損地檢查所述渦輪機(jī)葉片的裂紋。無(wú)損檢測(cè)還包括目視檢查組件是否受到外部損壞。

與破壞性檢測(cè)相比，無(wú)損檢測(cè)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

  ? 非破壞性——因?yàn)樵谧鰴z測(cè)時(shí)不會(huì)損害被檢測(cè)對(duì)象的使用性能；
  ? 全面性——由于檢測(cè)是非破壞性，因此必要時(shí)可對(duì)被檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行100%的全面檢測(cè)，這是破壞性檢測(cè)辦不到的；
  ? 全程性——破壞性檢測(cè)一般只適用于對(duì)原材料進(jìn)行檢測(cè)，如機(jī)械工程中普遍采用的拉伸、壓縮、彎曲等，破壞性檢驗(yàn)都是針對(duì)制造用原材料進(jìn)行的，對(duì)于產(chǎn)成品和在用品，除非不準(zhǔn)備讓其繼續(xù)服役，否則是不能進(jìn)行破壞性檢測(cè)的，而無(wú)損檢測(cè)因不損壞被檢測(cè)對(duì)象的使用性能。所以，它不僅可對(duì)制造用原材料，各中間工藝環(huán)節(jié)、直至終產(chǎn)成品進(jìn)行全程檢測(cè)，也可對(duì)服役中的設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。
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