精准评估材料在循环载荷下的耐久表现，为产品设计提供科学依据

在现代工业应用中，从航空航天部件到医疗植入物，从风力发电叶片到汽车零部件，材料的长期耐久性和可靠性直接关系到产品的安全性能和使用寿命。疲劳性能测试作为评估材料在循环载荷下耐久性的关键手段，正发挥着越来越重要的作用。

高分子材料疲劳测试

为什么需要关注材料疲劳性能？

材料在实际使用过程中，往往需要承受反复的应力或应变作用。即使单个循环的载荷远低于材料的静态强度极限，但长期累积的循环载荷可能导致材料产生微裂纹并逐渐扩展，最终引发突然断裂。疲劳失效的特点在于其隐蔽性和突发性。与传统静态载荷下的失效不同，疲劳破坏往往发生在应力水平低于材料屈服极限的情况下，且前期几乎没有明显征兆，极易造成严重后果。通过专业的疲劳性能测试，我们可以：

· 预测产品寿命：评估材料在特定工况下耐久极限，如针对碳纤维增强树脂基复合材料，通过模拟航空航天器部件在剧烈温差循环、紫外辐射及振动载荷下工况，测定其疲劳裂纹扩展速率与界面性能退化，从而预测其服役寿命；如应用于电池包壳体的玻璃纤维增强工程塑料，则重点评估其在电解液环境、长期热老化及机械冲击耦合作用下的抗蠕变性能与绝缘强度衰减，为新能源汽车的安全设计与寿命保障提供关键数据。

· 优化材料选择：为不同应用场景筛选最合适的材料；如航空航天结构件：在追求轻量化场景下，对比高强高模碳纤维/环氧树脂复材的比强度、比模量及耐疲劳性能，确保满足力学指标的同时，实现最大减重效益。

· 改进产品设计：发现设计缺陷，避免应力集中；如在无人机机臂与机身的连接部位金属接头与复材连接处圆弧过渡半径过小，应力集中系数过高；在循环载荷下，该处极易出现基体开裂和分层，据此通过应变场分析和疲劳测试，可优化接头几何形状、过渡区半径并采用柔性胶层，延长部件疲劳寿命；或针对璃纤维增强塑料油箱防护罩在冲击下螺栓安装孔周边出现放射状裂纹问题，可通过落锤冲击试验和断口分析确认孔边设计载荷方向是主因，据此可将圆孔优化为带圆角的长圆孔，并增加局部增强层分散冲击能量，解决开裂问题。

· 保障使用安全：预防因疲劳失效导致的安全事故；如针对碳纤维/玻璃纤维混合增强环氧树脂复合材料制成的风电叶片，通过全尺寸疲劳测试监测裂纹萌生与扩展，精确评估其剩余强度，预警潜在的结构断裂风险，避免叶片断裂的灾难性事故。或对碳纤维/铜复合材料滑板进行高速冲击与磨损疲劳测试，模拟其与电缆的持续摩擦与瞬时冲击，分析其磨损速率、疲劳裂纹扩展行为及导电性能的衰减，确定安全更换阈值，预防因滑板突然断裂失效而引发的供电中断或安全事故。

LTM电子疲劳机：全面评估材料疲劳性能的专业设备

广泛的材料适用范围

LTM电子疲劳试验机适用于多种材料的耐久性测试：

· 高分子材料：塑料、橡胶、胶粘剂

· 复合材料：碳纤维、玻璃纤维、芳纶增强复合材料

· 电子材料：各种电子元器件封装材料

· 生物医用材料：仿生关节、植入器械材料

多领域应用覆盖

设备满足不同行业的严格测试需求：

· 航空航天：飞机蒙皮、结构件疲劳测试

· 风电光伏：涡轮机叶片耐久性评估

· 汽车工业：发动机连接件、刹车踏板疲劳性能

· 医疗器械：髋关节、膝关节植入物耐久测试

· 电子产品：电子设备外壳、连接件可靠性验证

专业测试能力与技术优势

全面的测试配置

设备配备多种测试夹具和温湿度环境箱，可模拟复杂工况：

· 测试模式：拉伸-拉伸、拉伸-压缩、压缩-压缩、弯曲疲劳

· 环境模拟：温度范围-50℃至150℃，湿度30%-85%RH

· 力值范围：静态最大7kN，动态最大10kN

· 波形多样：正弦波、方波、三角波、梯形波等

标准化测试流程

遵循国际国内标准，确保测试结果的可比性和可靠性：

1. 试样安装：精确装夹，确保对中准确

2. 参数设置：根据材料特性设置合适的频率和振幅

3. 条件优化：通过PIDF调整获得最佳测试状态

4. 安全保护：设置合理的力值和位移限制

5. 数据采集：实时监测力值、位移、刚度变化

标准化测试服务

主要测试标准

我们严格遵循国内外权威标准进行测试：

· ASTM标准：D3479（复合材料拉-拉疲劳）、D7791（塑料单轴疲劳）、ASTM D6873

· 国标标准：GB/T 35465.3（拉-拉疲劳）、GB/T 35465.4（拉-压/压-压疲劳）

· 行业标准：GJB 2637（碳纤维复合材料疲劳）、TB/T 2843（橡胶弹性元件）

专业测试方案

针对不同材料特性提供定制化测试服务：

· 橡胶材料：低频测试（通常不超过10Hz），关注永久变形

· 塑料及硬质材料：适中频率（10-15Hz），注重刚度衰减

· 复合材料：多应力水平测试，绘制S-N曲线

疲劳性能测试的重要价值

通过科学的疲劳性能测试，我们可以获得材料的疲劳极限、寿命曲线和失效机理等关键数据，为产品设计、材料选择和工艺优化提供重要依据。 特别是在安全关键领域，如航空航天、医疗器械等行业，充分的疲劳性能评估是确保产品在整个生命周期内安全可靠的重要保障。疲劳测试不仅能帮助预测产品的使用寿命，还能为产品的维护周期和更换时机提供科学指导。

专业服务能力

作为华南地区首家集多力学性能测试于一体的专业复合材料检测实验室，我们拥有：

· 先进设备平台：LTM电子疲劳试验机等高精度测试设备

· 专业技术团队：具有丰富经验的测试工程师

· 标准参与经验：参与多项国家标准的制定和修订

· 全面服务能力：从测试到分析的一站式解决方案

无论是新材料研发、产品质量控制还是失效分析，我们都能提供专业的疲劳性能测试服务，为您的产品可靠性保驾护航。联系我们，了解更多关于材料疲劳性能测试的详细信息和服务方案！