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一、实验目的本实验旨在通过一系列生理和生化指标的检测，结合主观感觉，对受试者在运动过程中产生的疲劳进行判断，并分析不同运动强度和持续时间对疲劳程度的影响。
二、实验材料与方法1. 实验对象选取20名身体健康、无慢性疾病、年龄在20-30岁之间的志愿者作为受试者。
2. 实验分组将受试者随机分为四组，每组5人，分别进行不同强度的运动：低强度组（50%最大心率）、中强度组（70%最大心率）、高强度组（90%最大心率）和对照组（不进行运动）。
3. 实验方法（1）生理指标检测：- 肌肉力量：通过背肌力和握力测试，分别在运动前后进行，计算数值差。
- 呼吸肌耐力：连续测量5次肺活量，每次间歇30秒，观察肺活量变化。
- 反应时：通过按键反应测试，记录运动前后反应时间的变化。
- 膝跳反射阈值：测量运动前后膝跳反射阈值的变化。
- 血压体位反射：受试者静息5分钟后测血压，随后仰卧3分钟，再被动坐起，每30秒测一次血压，观察血压恢复情况。
- 肌电图：观察运动前后肌电图的变化。
（2）生化指标检测：- 血液乳酸浓度：运动前后采集血液样本，检测乳酸浓度变化。
- 尿蛋白：运动前后采集尿液样本，检测尿蛋白含量变化。
（3）主观感觉评价：- 运动后疲劳程度：通过RPE（Rate of Perceived Exertion）量表对运动后疲劳程度进行评估。
4. 数据分析采用SPSS软件对实验数据进行统计分析，比较不同运动强度和持续时间下，生理、生化指标和主观感觉评价的差异。
三、实验结果1. 生理指标- 肌肉力量：高强度组运动后背肌力和握力显著下降，低、中强度组无显著变化。
- 呼吸肌耐力：高强度组肺活量逐次下降，低、中强度组无显著变化。
- 反应时：高强度组反应时间延长，低、中强度组无显著变化。
- 膝跳反射阈值：高强度组阈值升高，低、中强度组无显著变化。
- 血压体位反射：高强度组血压恢复不完全，低、中强度组血压恢复良好。
- 肌电图：高强度组出现肌电图异常，低、中强度组无显著变化。
有关金属材料疲劳S—N曲线测定的探讨【摘要】本文对8mm厚的某汽车用钢进行了疲劳试验。
对反映其疲劳性能的S-N曲线进行测定。
根据试验结果对S-N曲线的线性相关性和数据的限度值边界进行了分析和讨论。
结果表明：使用本文中提到的数学检验方法，能够很好的反映出拟合曲线的线性相关性和单个数据的合理分布范围。
这次试验共用了50件试样，S-N曲线具有置信度95%条件下的50%存活率。
【关键词】金属材料；疲劳试验；S-N曲线；线性相关性研究金属材料的疲劳性能，可以用作用应力S与到破坏时的寿命N之间的关系描述。
在疲劳载荷作用下，最简单的载荷谱是恒幅循环应力。
S-N曲线可以直观的反映出金属材料的疲劳性能。
而且，疲劳研究至20世纪80年代，已发展了以疲劳极限控制的无限寿命设计；以S-N曲线等理论为基础的安全寿命设计和耐久性设计的定量分析。
疲劳是一个长期的损伤积累过程。
材料的局部特性，作用于构件的载荷、环境等因数的变化是十分复杂的。
由于疲劳问题的复杂性和材料疲劳性能本身的分散性，任何预测都只能给出统计学的疲劳寿命。
本文对某钢种进行S-N疲劳性能的测定。
通过疲劳试验提出几点思考：疲劳试验是否可靠；测定的S-N曲线的线性关系如何；每个应力水平下的试验数据是否合理。
1.材料与方法1.1材料1.2试验设备及试验条件1.3试验方法试验方法采用成组法。
确定判定通过的疲劳寿命为1×107、应力比为0.15。
施加交变载荷最大值可通过预备性试验来确定。
各应力水平间隔的梯度为8或8.5MPa。
试验从约0.35Rm的应力水平开始，然后逐渐降低或升高。
试验全过程在6个应力水平上进行，有效试验个数不少于13个。
在某一应力水平下试验一组数据，数据分散小则试件可以少取一些，数据分散性大则需要更多的试样。
3.3试验数据点总体分布呈现高应力水平区分散度小，低应力水平区分散度大的特征。
在同一个应力水平下，疲劳试验结果分散性也是较大的。
离散度大的试验数据的取舍就成为了一个要考虑的问题。
SN曲线: 英文名称：SN curves 定义：在循环应力中给定应力比或平均应力时，材料或构件的疲劳寿命N与应力幅值S的关系曲线。
应力水平（S）用R和Sa描述。
寿命（N）为到破坏的循环次数。
研究裂纹萌生寿命，“破坏”定义为：1.标准小尺寸试件断裂。
脆性材料2.出现可见小裂纹, 或可测的应变降。
延性材料一．基本S-N曲线：用一组标准试件，在R=-1下，施加不同的Sa，进行疲劳试验，可得到S-N曲线。
二．S-N曲线的数学表达S N=C1) 幂函数式m其中m与C是与材料、应力比、加载方式等有关的参数。
二边取对数，有:lg S=A+B lg NS-N间有对数线性关系；参数A=LgC/m, B=-1/m。
e N=C2) 指数式：ms其中m与C是与材料、应力比、加载方式等有关的参数。
二边取对数后成为：S=A+B l g N （半对数线性关系）三．数据拟合在数据拟合过程中采用幂函数式，用成组法测定二参数S-N曲线时，一般是在4~5级应力水平下进行疲劳试验，在每级应力水平下试验一组试样。
应力水平的选定，应使试验点处在高周疲劳区[N>（1~5）×104次循环]，并位于拐点以前。
试验顺序可以任意选择，但由于高应力水平的疲劳寿命远比低应力水平为低，摸索合适的应力水平比较省时，所以习惯于由高到低。
试验后将对数疲劳寿命的中值或均值在双对数坐标上进行线性回归，即可得出S-N曲线的斜线部分。
将此斜线与由疲劳极限确定出的水平线光滑相连，即可得出S-N曲线的斜线部分。
将此斜线与由疲劳极限确定出的水平线光滑相连，即可得出完整的S-N曲线。
1）数据处理在excel中用log10函数将所给的应力与循环次数数据表取对数得到一组新的数据表，进而可以根据数据进行线性拟合。
2）数据拟合幂函数式下拟合模型如下Lg SS f34567Lg N将处理好的数据通过matlab进行数据拟合得到线性方程，从而确定其中的参数m，C。
程序如下Lgs=[]Lgn=[]save lgs>> save lgn>> load lgs>> load lgnfunction sna=[2.77815125 4.301029996 2.77815125 4.2787536012.77815125 4.6334684562.740362689 4.4913616942.740362689 4.9493900072.740362689 4.9684829492.698970004 4.4913616942.698970004 5.3242824552.698970004 5.2787536012.67669361 5.0374264982.67669361 5.0086001722.67669361 5.4927603892.653212514 5.0755469612.653212514 6.0211892992.653212514 5.1172712962.62838893 5.8926510342.62838893 6.8573324962.62838893 6.8926510342.602059991 5.1003705452.602059991 6.1335389082.602059991 72.574031268 5.3521825182.574031268 5.7489628612.574031268 6.6637009252.574031268 5.7520484482.574031268 72.544068044 5.4913616942.544068044 5.8000293592.544068044 6.6127838572.544068044 6.9400181552.544068044 72.511883361 5.9493900072.511883361 6.5575072022.511883361 72.511883361 72.574031268 8.4927603892.544068044 8.6972293432.511883361 8.296665192.511883361 8.3919];x=a(:,2);y=a(:,1);plot(x,y,'.r');hold onc=4.301029996:0.2:8.501d=-0.4614*c+2.899;plot(c,d)e=[2.511883361 2.511883361]西北工业大学研究生院学 位 研 究 生 课 程 考 试 试 题考试科目：结构疲劳与断裂分析 课程编号：056005 开课学期： 第一学期 考试时间：2012.12 说 明：所有答案必须写在答题册上,否则无效。
结构件的疲劳试验试验结论结构件的疲劳试验是评估材料或构件在循环载荷下的疲劳寿命和可靠性的重要手段。
通过疲劳试验，可以确定结构件在不同载荷频率和幅值下的疲劳寿命，从而为设计和使用提供有价值的参考。
疲劳试验通常涉及到对构件的循环载荷加载，通过加载和卸载过程的重复，模拟实际使用中的循环负载情况。
试验结果可以通过断裂表面观察、应力应变变化监测等手段进行分析。
根据疲劳试验的结果，可以得出一些重要的结论。
首先，结构件的疲劳寿命与载荷周期、幅值和频率有着密切的关系。
当载荷频率较高或幅值较大时，疲劳破坏往往会更快发生，结构件的寿命也会相应减少。
此外，通过试验可以确定结构件的疲劳极限，即在一定周期和幅值条件下，结构件能够承受的最大循环载荷。
其次，疲劳试验还可以评估结构件的可靠性。
通过对多个样品进行试验，可以获得寿命的分布情况，进而可以对结构件的可靠性进行预测。
这对于设计和制造高可靠性的结构件具有重要意义。
此外，在疲劳试验中还可以观察到结构件的破坏形态和特征。
通常，疲劳破坏是从表面开始，并逐渐向内部扩展，最终导致结构件失效。
疲劳试验可以帮助我们了解材料的疲劳性能，提供针对材料和结构改进的指导。
总之，结构件的疲劳试验是研究材料疲劳性能和结构可靠性的重
要手段。
通过对试验结果的分析和研究，可以得出一些关于结构件疲
劳寿命和可靠性的重要结论，为结构件的设计和使用提供有益的指导。
此外，疲劳试验还可以帮助我们深入理解材料的疲劳机制，并提出改
进的建议。
因此，疲劳试验在工程领域具有重要的实际应用价值。
接触疲劳试验中失效的评定的报告，600字
联系疲劳测试失效的评估报告
本报告旨在分析并评估联系疲劳测试中发生的失效情况。
为了达到本报告的目的，我们在联系疲劳测试中进行了实验，其中包括两个步骤——实验前的观察和实验后的测量。
实验前，我们调查了组员的状态；实验后，我们观察了组员在实验过程中失效的情况。
实验前，我们对参与实验的十五位组员的一般状况进行了调查，确认了他们的年龄、性别、职业、教育水平等信息。
结果显示，所有参与实验的组员都是健康的成年人，且有接触疲劳测试的经验。
实验过程中，在联系疲劳测试中，组员的表现可以分为三类：持续表现良好的、受疲劳影响的以及无法继续实验的组员。
其中，持续表现良好的组员非常少，仅占总组员的五分之一，受疲劳影响的组员占五分之四，而无法继续实验的组员占全部组员的15%。
如此重要的实验也存在一些问题。
在实验过程中，组员由于受到疲劳刺激而失去了参与实验的能力，最终导致实验失效。
此外，部分组员因超负荷工作而身心过度疲劳，也导致了实验失败。
综上所述，实验失败的主要原因是：组员受到疲劳刺激而失去参与实验的能力，造成实验失效；部分组员因超负荷工作而身心过度疲劳，也导致了实验失败。
为了避免类似情况的发生，我们建议在组织联系疲劳测试前，应对参与实验的组员进行全面的检查，包括身体状况和身心状况，以确保组员能够得到必要的休息，可以充分发挥他们的能力。
本报告指出，联系疲劳测试失败的主要原因是组员受到疲劳刺激而失去参与实验的能力，以及部分组员因超负荷工作而身心过度疲劳。
为了避免实验失败，我们建议组织者在组织联系疲劳测试前，对参与实验的组员进行全面的检查，以确保其可以充分发挥能力。
序号名称简介可得到的结论
1升降法 up-and-down test 整个试验在3~5个应力水平下进行。
若前一
个试样不到规定循环次数（107）就断裂
（用符号“X”表示），则后一个试样就在
低一级英梨梨水平下进行试验；若前一个
试验在规定循环次数下N0下未断（用符号“
O”表示），则随后的一个试验在高一级应
力水平下进行。
照此方法，直到得到13个
以上有效数据为止。
一定存活率下
的疲劳极限，
变异系数
2疲劳极限统计分析法简称
SAFL（Statistical
Analysis for Fatigue
Limit）
是一种能迅速、准确测定曲轴疲劳强度的
试验方法。
相对升降法而言，SAFL方法试
验方法简单，所需试件数目较少，而且加
速试验可以快速完成试验，可使试验周期
大大缩短。
曲轴在某一载荷水平S下经N次弯曲疲劳之
后发生失效后，可以根据 “在应力寿命双
对数坐标中，曲轴过载疲劳特性成线性关
系” 这一原理来计算该曲轴的疲劳极限的
一定存活率下
的疲劳极限，
变异系数
3通过法看试件是否能够在规定试验载荷下寿命达
到规定循环次数。
是否通过规定
载荷下的疲劳
试验样本需求试验时间
20个左右2个月
2 months
8-12个1个月3个2周。
结构件的疲劳寿命分析方法摘要：本文简单介绍了在结构件疲劳寿命分析方法方面国内外的发展状况, 重点讲解了结构件寿命疲劳分析方法中的名义应力法、局部应力应变法、应力应变场强度法四大方法的估算原理。
疲劳是一个既古老又年轻的研究分支，自Wohler 将疲劳纳入科学研究的范畴至今，疲劳研究仍有方兴未艾之势，材料疲劳的真正机理与对其的科学描述尚未得到很好的解决。
疲劳寿命分析方法是疲分研究的主要内容之一，从疲劳研究史可以看到疲劳寿命分析方法的研究伴随着整个历史。
金属疲劳的最初研究是一位德国矿业工程帅风W.A.J.A1bert 在1829年前后完成的。
他对用铁制作的矿山升降机链条进行了反复加载试验，以校验其可靠性。
1843 年，英国铁路工程师W.J.M.Rankine 对疲劳断裂的不同特征有了认识，并注意到机器部件存在应力集中的危险性。
1852年-1869 年期间，Wohler对疲劳破坏进行了系统的研究。
他发现由钢制作的车轴在循环载荷作用下，其强度人大低于它们的静载强度，提出利用S-N 曲线来描述疲劳行为的方法，并是提出了疲劳“耐久极限”这个概念。
1874 年，德国工程师H.Gerber 开始研究疲劳设计方法，提出了考虑平均应力影响的疲劳寿命计算方法。
Goodman讨论了类似的问题。
1910年，O.H.Basquin提出了描述金属S-N 曲线的经验规律，指出：应力对疲劳循环数的双对数图在很大的应力范围内表现为线性关系。
Bairstow 通过多级循环试验和测量滞后回线，给出了有关形变滞后的研究结果，并指出形变滞后与疲劳破坏的关系。
1929年B.P.Haigh研究缺口敏感性。
1937年H.Neuber指出缺口根部区域内的平均应力比峰值应力更能代表受载的严重程度。
1945年M.A.Miner 在J.V.Palmgren 工作的基础上提出疲劳线性累积损伤理论。
L.F.Coffin 和S.S.Manson各自独立提出了塑性应变幅和疲劳寿命之间的经验关系，即Coffin —Manson 公式，随后形成了局部应力应变法。
USA 疲劳试验结果
旋转弯曲试验结果见表1。
表1 USA 材料疲劳试验明细数据
选出18个数据配对得：
根据SA 材料疲劳试验结果，配对的试验应力幅S Fi 和S PTi 取均值，可得材料k 对疲劳极限试验值数据Si （i=1，2，…，k)。
疲劳极限的均值S -1,av 和标准差S -1,rms 可分别由以下二式估计：
∑=-=
k
i i
av S k
S 1
,11
(1)
∑=---=
k
i av i i
rms S S k S 1
2
,,1)(1
1
(2)
假设疲劳极限服从正态分布，疲劳极限在任意存活概率P 下的取值S -1,P 、任意置信度C
下的取值S -1,C 和联合考虑P-C 下的单侧取值S -1,P-C 可分别由下面公式计算：
rms p av p S Z S S ,1,1,1----= (3) rms c av c S k t S S ,11,1,1)1(------= (4) ))1((,11,1,1rms c p av c p S k t Z S S ------+-=
(5)
式中Zp ——存活概率P 下，标准正态分布的百分位值 t 1-C (K-1)——显著水平1-C 下，自由度为k-1时的t 分布函数值
按常规法，处理表1中所示SA 材料的小子样升降法疲劳试验数据，可得到9个疲劳极限数据，即3个596.65MPa 、3个583.3MPa ，3个569.95MPa 。
利用式(1)和(2),得到疲劳极限的均值和标准差分别为583.3MPa 和11.56144MPa 。
利用式(5)可得到典型P 和C 下的疲劳极限C
P
S --,1见表2。
表2基于常规法得到的U SA 材料疲劳极限值 存活概率 P 置信度 C% t 分布函数值
t 1-C (8) 疲劳极限
C P S --,1(MPa)
0.9 90 1.8595 547.0029 95 2.3060 541.8407 99 3.3554 529.7081
0.99 90 1.8595 534.8633 95 2.3060 529.7012 99 3.3554 517.5686
0.999
90 1.8595 527.2328 95 2.3060 522.0706 99
3.3554
509.938
根据数理统计方法得出的典型存活概率P 为0.9和置信度90%的情况下的疲劳极限值旋转弯曲疲劳实验，SA 材料推荐的疲劳极限为547MPa 由于此方法是采用数理统计中的标准法来计算的，计算结果偏于保守。
由以上数据可以拟合得到：
弯曲疲劳寿命的中值可靠性曲线（99%-S-N ）方程为：
21
7628
.510
647.1⨯=N S
安全寿命可靠性曲线（95%-S-N）方程为：
.710
88
27
S
N
8.1⨯
=
安全寿命可靠性曲线（50%-S-N）方程为：
.810
6742
29
S
N
=
0.4⨯
在一定的可靠度P 和在显著水平C − 1 条件下旋转弯曲疲劳试验的疲劳极限值，该疲劳极限值可作为绘制S-N 曲线长寿命区线段的依据。
该疲劳极限值可作为绘制S-N 曲线长寿命区线段的依据。
长寿命区50% 的可靠度下的加载应力为配对数据的平均值583.33MPa ，95%可靠度下的加载应力为541.8407MPa ，置信度为99% 的加载应力值为529.7208MPa ，综合以上数据可得不同可靠度下的S--N曲线如下图所示：。
