İş projeleri tarafından desteklenmiştir: "Žilina - 2nd faz Üniversitesi Araştırma Merkezi", ITMS 313011D 011, Milli Eğitim Bakanlığı, bilim ve spor Slovak Cumhuriyeti ve Slovak Bilimler Akademisi, bilimsel Grant ajansı verir No: 1/0045 / 17, 1/0951/17 ve 1/0123/15 ve Slovak araştırma ve geliştirme ajansı, hibe No APVV-16-0276.

Not: bir özdeş rezonans frekansı Ultrasonik Test sistemi olarak olması her numune'nın geometri seçilebilir ve test edilmiş malzeme, mekanik ve fiziksel özellikler göre hesaplanan gerekir.

1. yorgunluk Test örnek boyutları tespiti
Not: Standart "kum saati" gerilim-sıkıştırma numune Geometriyle tanımlanmış temel boyutlarını, şekil 1' de gösterilen. L ve m boyutları hesaplanan, gerekir boyutları d, D ve r kullanıcı tanımlı (bağımsız), doğru rezonans frekansı (bağımlı) şartlarına göre iken. Ölçüm uzunluğu l sadece D, d, r, arasındaki geometri oranı kaynaklanır ve kolaylıkla hesaplanan veya bir bileşen modeli elde; Böylece, bir nesnenin daha fazla tartışma olmayacak.
<ol><li>
Bağımsız boyutlarının belirlenmesi Not: Numune (d, D, r) temel boyutlarını malzeme parametreleri ve test koşullarına göre seçilir.<ol>
<li>Malzeme test etmek için gerekli hacmine göre ölçüm çapı d belirlemek. İç hiçbir kusurları ile homojen Mikroyapı söz konusu olduğunda küçük bir ölçer çapının tercih edilir. (Boşluklar ve döküm malzemeleri shrinkages gibi) önemli iç kusurları olan bir malzeme olması durumunda daha büyük bir ölçer çapının gereklidir. Ölçüm çapı d genellikle 5 mm 3 mm dir.</li>
		<li>Baş çapı D mevcut deneysel malzeme büyüklüğüne göre belirleyin. Kullanılan kafa çapı D genellikle 15 mm için 10 mm boyundadır. Not: Büyük D , baş uzunluğu (M) daha kısa olacak.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Numune'nın göstergesi uzunluğu gerekli mekanik stres dağıtım göre ölçüm yarıçapı r belirlemek. Büyük ölçüm çapı r , yumuşak mekanik stres dağıtım. Bir sık kullanılan ölçüm yarıçap r olan 20 mm veya r = 32 mm =. Not: Büyük r , uzun süre örnek olacak.</li>
	<li>
Bağımlı boyutlarının belirlenmesi
	<ol>
<li>Dalga numarasını K göre aşağıdaki formül9,18belirleyin: <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/57007/57007eq1.jpg"> Not: Burada fr ultrasonik sistem (Hz), ρ rezonans frekansı güç yoğunluğu (kg m-3) ve Ed dinamik modülü elastisite (kg m-3).</li>
		<li>Ölçüm RADIUS hiperbolik yaklaşım göre aşağıdaki formül9,19belirleyin: <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/57007/57007eq2.jpg"> Not: L göstergesi uzunluğu (m) İşte, D kafa çapı (m) ise d ölçüm çapı (m) (şekil 1).</li>
		<li>Aşağıdaki formül9,18göre etkili merkezcillik belirleyin: <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/57007/57007eq3.jpg"> Not: Burada A denklem (2) tarafından belirlenen hiperbolik yaklaşım (m-1), ve K dalga (1) ifadesi göre belirlenir (-) arasında bir sayıdır.</li>
		<li>Kafa (L) aşağıdaki denklem9,18göre belirlemek: <img alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/57007/57007eq4.jpg"> Not: Burada K dalga (-) baz alınarak ifade (1) göre point 1.2.1, β denklemi (3) tarafından belirlenen etkili merkezcillik (m-1) ise l göstergesi uzunluğu (m) (şekil 1).</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. mekanik stres numune ölçüm uzunluğunu hesaplanması
<ol><li>Norming geometrik faktörü belirlemek <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/57007/57007eq5.jpg"> göre aşağıdaki denklem9,18: <img alt="Equation 6" src="/files/ftp_upload/57007/57007eq6.jpg">
</li>
	<li>Deformasyon genlik ɛ göre aşağıdaki denklem9,18belirleyin: <img alt="Equation 7" src="/files/ftp_upload/57007/57007eq7.jpg"> Not: Burada <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/57007/57007eq5.jpg"> geometrik faktörü (-) ve u ücretsiz numune (m) sonuna gerekli deplasman genliği.</li>
	<li>Mekanik stres genlik σbir aşağıdaki denklem9,18göre belirler: <img alt="Equation 8" src="/files/ftp_upload/57007/57007eq8.jpg"> Not: Burada ɛ ifade (5) göre belirlenen deformasyon genlik (-), ve Ed dinamik modülü elastisite (kg m-3). Hesaplanan mekanik stres çok düşükse, bu deplasman genlik u (m), artırmak gereklidir ve ahlak bozukluğu çok yönlü.</li>
</ol>3. üretim işlemleri işleme ile numune
<ol><li>Nedeniyle çeşitli küçük sapmalar ideal bir şekil üzerinden işlenmiş örneklerin numuneler uzun kafa, genellikle L + 0,5 mm ile üretmekteyiz.</li>
</ol>4. örnek ultrasonik sistem ile rezonans sıklığı uyumlaştırılması
Not: Uyum ultrasonik akustik sonotrode ile uyum içinde doğru rezonans frekansı elde etmek için ideal, hesaplanan şekilden gerçek örnek çeşitli küçük sapmalar Dengeleme işlemidir.
<ol><li>Numune uygun mekanik stres verebilmektedir gerekli deplasman aralığı göre akustik sonotrode, uygun türü seçin. Not: Böylece her tür sonotrode tasarlanmış ve farklı deplasman aralığının ayarlanması, uygun sonotrode Bölüm 2 göre hesaplanan gerekli deplasman genlik göre seçilir.</li>
	<li>
Sonotrode piezo-elektrik dönüştürücü üzerinde bağlayın.
	<ol>
<li>Alt gelene bağlantı vida sonotrode üzerinde orta delik içinde canı cehenneme.</li>
		<li>Sonotrode yüzünde akustik jel yayıldı. Not: Jel az miktarda kullanılır, mekanik dalga piezo-elektrik dönüştürücü ve sonotrode arasında aktarımını artıran yüzey düzensizliği doldurmak yeterli.</li>
		<li>Sonotrode piezo-elektrik dönüştürücü canı cehenneme.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Ultrasonik sistem gerçek sıcaklıkta belirli sistem rezonans frekansını ölçmek için bağlı sonotrode ile bir piezo elektrik dönüştürücü ile çalıştırın.<ol>
<li>Ultrasonik Test yazılımı (örneğin, Win20k) çalıştırın.</li>
		<li>"Model" kutusundaki açılır menüsünde kullanılan sonotrode türünü seçin.</li>
		<li>Belirli sonotrode için en düşük olası deplasman genlik "Genlik" kutusuna girin.</li>
		<li>"Başlat" düğmesini tıklatın.</li>
		<li>"Frekans" kutusunda sisteminin gerçek rezonans frekansı okuyun.</li>
		<li>"Kes" düğmesini tıklatın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Sonotrode sonundaki örnek bağlayın.<ol>
<li>Alt gelene bağlantı vida numune Merkezi deliğe canı cehenneme.</li>
		<li>Sonotrode için numune canı cehenneme.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Ultrasonik sistem takılı sonotrode ve belirli sistem gerçek sıcaklığında rezonans frekansını ölçmek için örnek bir piezo elektrik değiştirmek ile çalıştırın.<ol>
<li>Ultrasonik Test yazılımı çalıştırın.</li>
		<li>"Model" kutusundaki açılır menüsünde kullanılan sonotrode türünü seçin.</li>
		<li>Belirli sonotrode için en düşük olası deplasman genlik "Genlik" kutusuna girin.</li>
		<li>"Başlat" düğmesini tıklatın.</li>
		<li>"Frekans" kutusunda sisteminin gerçek rezonans frekansı okuyun.</li>
		<li>"Kes" düğmesini tıklatın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Sistemi monte numune ile rezonans frekansını örnek olmadan daha düşük olduğunda, numune'nın kafa yüzleri keserek örnek kitle azaltmak. Not: Takılı bir numune ile rezonans frekansı yüksek ise, test koşulları değiştirmek istiyorsunuz ölçer çapı dazaltmak gerekli olacaktır. Bu 0,5 mm uzunluğu üretim süreci içinde başkanları eklenir olmasıdır.<ol>
<li>Sonotrode örnek ayırın.</li>
		<li>Örnek bir Torna monte ve 0,1 mm ilk baş yüz çevirmek.</li>
		<li>Örnek bir Torna monte ve 0,1 mm ikinci kafa yüz çevirmek.</li>
		<li>Adımı yineleyin rezonans frekansı tolerans ± içinde olana 4,6 10 Hz.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. son Sonotrode önce yorgunluk Test için numune montajı
<ol><li>Akustik jel sonotrode ve örnek arasında bağlantı oluşturmak için yüzleri uygulayın.<ol>
<li>Alt gelene bağlantı vida numune Merkezi deliğe canı cehenneme.</li>
		<li>Numune yüzünde akustik jel yayıldı. Not: Sadece küçük bir miktar akustik jel usulsüzlük yüzeyinde akustik dalga transfer sonotrode numune geliştirmek için doldurmak için kullanılır.</li>
		<li>Sonotrode için numune canı cehenneme.</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. numune için soğutma sistemi çalıştırmak
<ol><li>Hava soğutma kullandıysanız, hava akımı doğrudan numune ölçüm uzunluğunu orta üzerinde odaklanmak ve 20 için bekleyin s, hava akımı akışının numune karışırlar.</li>
	<li>Soğutma suyu kullanılırsa, su püskürtme uçlarını en iyi başı örnek olarak odaklanmak ve su sorunsuz kavitasyon önlemek için ölçüm uzunluğu boyunca akar böylece akışı yoğunluğunu ayarlayın. Not: Örnek su veya yağ batış de mümkündür, ancak bu yalnızca kısa bir süre için kullanılabilir yorgunluk çatlamak başlatma sürecini hızlandırır önemli kavitasyon etkisi nedeniyle sınar.</li>
</ol>7. soğutma sistemi Piezo elektrik dönüştürücü çalıştırmak
<ol><li>Hava akımı Vanayı aç ve aralığı 0.5 ve 1 bar arasında basınç ayarlayın.</li>
</ol>8. gerekli deplasman genlik testi
<ol><li>Ultrasonik Test yazılımı çalıştırın.</li>
	<li>"Model" kutusundaki açılır menüsünde kullanılan sonotrode türünü seçin.</li>
	<li>İstenen deplasman genlik için belirli sonotrode "Genlik" kutusuna girin.</li>
	<li>"Başlat" düğmesini tıklatın.</li>
</ol>9. yorgunluk çatlamak başlatma ve yayılma
<ol><li>Bu yorgunluk çatlamak başlatma ve yayılma kesiti bir parçası aracılığıyla, sistem dışında rezonans frekansı değiştirdi ve test doğal olarak sonlandırıldı sonra gözlemlemek.</li>
	<li>Test döngüleri, yükleme istenen sayı ulaştıktan sonra bir kırığı olan sona erdirirseniz (çalışma dışarı bir testtir) "Stop" düğmesine ultrasonik test yazılımı kullanarak sonlandırmak.</li>
</ol>10. Sonotrode örnek kaldırma
<ol><li>Ultrasonik sonotrode örneği kapalı canı cehenneme.</li>
</ol>11. statik kuvvet kırılma yükleme
<ol><li>Kesit kalan bir statik yükleme makine kullanımı ile kırık için statik yükleme kuvvet kullanın. Not: Vektör ve türü statik kırık için yükleme gücünün yorgunluk kırığı yüzey tutarlı karakter olması yükleme türü ile karşılık gelmelidir.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Moore, H. F., Kommers, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The fatigue of metals. , 321 (1927).</li><li>Nicholas, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> High Cycle Fatigue: A Mechanics of Materials Perspective. , (2006).</li><li>Schijve, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Fatigue of Structures and Materials. , (2008).</li><li>Murakami, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Metal Fatigue: Effects of Small Defects and Nonmetallic Inclusions. , (2002).</li><li>Trsko, L., Bokuvka, O., Novy, F., Guagliano, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+severe+shot+peening+on+ultra-high-cycle+fatigue+of+a+low-alloy+steel.">Effect of severe shot peening on ultra-high-cycle fatigue of a low-alloy steel.</a> Mater. Design. 57, 103-113 (2014).</li><li>Stanzl, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fracture+mechanisms+and+fracture+mechanics+at+ultrasonic+frequencies.">Fracture mechanisms and fracture mechanics at ultrasonic frequencies.</a> Fatigue. Fract. Eng. M. 22 (7), 567-579 (1999).</li><li>Bathias, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=There+is+no+infinite+fatigue+life+in+metallic+materials.">There is no infinite fatigue life in metallic materials.</a> Fatigue. Fract. Eng. M. 22 (7), 559-565 (1999).</li><li>Ritchie, R. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-cycle+fatigue+of+Ti-6Al-4V.">High-cycle fatigue of Ti-6Al-4V.</a> Fatigue. Fract. Eng. M. 22 (7), 621-631 (1999).</li><li>Bathias, C., Paris, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Gigacycle Fatigue in Mechanical Practice. , (2004).</li><li>Bokuvka, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Ultrasonic Fatigue of Materials at Low and High Frequency Loading. , (2015).</li><li>Almaraz, G. M. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasonic+Fatigue+Testing+on+the+Polymeric+Material+PMMA,+Used+in+Odontology+Applications.">Ultrasonic Fatigue Testing on the Polymeric Material PMMA, Used in Odontology Applications.</a> Procedia Structural Integrity. 3, 562-570 (2017).</li><li>Flore, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigation+of+the+high+and+very+high+cycle+fatigue+behaviour+of+continuous+fibre+reinforced+plastics+by+conventional+and+ultrasonic+fatigue+testing.">Investigation of the high and very high cycle fatigue behaviour of continuous fibre reinforced plastics by conventional and ultrasonic fatigue testing.</a> Compos. Sci. Technol. 141, 130-136 (2017).</li><li>Tr&#353;ko, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+Severe+Shot+Peening+on+the+Surface+State+and+Ultra-High-Cycle+Fatigue+Behavior+of+an+AW+7075+Aluminum+Alloy.">Influence of Severe Shot Peening on the Surface State and Ultra-High-Cycle Fatigue Behavior of an AW 7075 Aluminum Alloy.</a> J. Mater. Eng. Perform. 26 (6), 2784-2797 (2017).</li><li>Mayer, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cyclic+torsion+very+high+cycle+fatigue+of+VDSiCr+spring+steel+at+different+load+ratios.">Cyclic torsion very high cycle fatigue of VDSiCr spring steel at different load ratios.</a> Int. J. Fatigue. 70, 322-327 (2015).</li><li>Bathias, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Piezoelectric+fatigue+testing+machines+and+devices.">Piezoelectric fatigue testing machines and devices.</a> Int. J. Fatigue. 28 (11), 1438-1445 (2006).</li><li>Mayer, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasonic+torsion+and+tension-compression+fatigue+testing:+Measuring+principles+and+investigations+on+2024-T351+aluminium+alloy.">Ultrasonic torsion and tension-compression fatigue testing: Measuring principles and investigations on 2024-T351 aluminium alloy.</a> Int. J. Fatigue. 28 (11), 1446-1455 (2006).</li><li>Brugger, C., Palin-Luc, T., Osmond, P., Blanc, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+ultrasonic+fatigue+testing+device+for+biaxial+bending+in+the+gigacycle+regime.">A new ultrasonic fatigue testing device for biaxial bending in the gigacycle regime.</a> Int. J. Fatigue. 100, Part 2, 619-626 (2017).</li><li>Wagner, D., Cavalieri, F. J., Bathias, C., Ranc, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasonic+fatigue+tests+at+high+temperature+on+anaustenitic+steel.">Ultrasonic fatigue tests at high temperature on anaustenitic steel.</a> J. Propul. Power. 1 (1), 29-35 (2012).</li><li>Kohout, J., Vechet, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+function+for+fatigue+curves+characterization+and+its+multiple+merits.">A new function for fatigue curves characterization and its multiple merits.</a> Int. J. Fatigue. 23 (2), 175-183 (2001).</li></ol>

İfşa etmek yok.

Ultrasonik yorgunluk test ultra yüksek döngüsü bölgesinde yapısal malzemelerin test sağlayan birkaç yöntemlerinden biridir. Ancak, numune şekli ve boyutu ile ilgili olarak rezonans frekansı çok sınırlıdır. Örneğin, eksenel yükleme modunda ince yaprak test genellikle mümkün değildir. Buna ek olarak, büyük örnekleri test genellikle test etme makineleri gibi güç sağlamaz ve özel bir ultrasonik sistem tasarımı gerektirecektir çünkü mümkün değildir.
Uygun tasar?...

Yorgunluk hasar yapısal malzeme güçlü nerede bir sürü metal parçaları, esas olarak dayanan, demir kullanılmıştır, buhar motorları ve Buhar lokomotifler kullanılması için demiryolu taşımacılığı, esas olarak ve sanayileşme ile bağlı ve çeşitli dayanmak zorunda kaldım Döngüsel yükleme türleri. En erken sınamalarından biri olan Albert (Almanya 1829)1 maden yük asansörleri için kaynaklı zincir tarafından yapıldı. Yükleme sıklığını dakikada 10 kıvıran oldu ve maksimal kaydedilen ulaştı 100,000 devir1yükleme testleri. Başka bir önemli çalışma William Fairbairn tarafından 1864 yılında gerçekleştirilmiştir. Bir statik yük, bu bir kolu tarafından kaldırıldı ve sonra neden olan titreşimler düştü kullanımı ile Ferforje kirişler üzerinde testler yapıldı. Kiriş yavaş yavaş yükleme stres artan ile dolu olduğunu genlik. Birkaç yüz bin ulaşan çeşitli devir sonra sonunda kiriş stres genlikleri yükleme başarısız oldu sadece yaklaşık beş bin devir son kopma mukavemeti iki beşte yükleme genliği yükleme sonra. Tekrarlanan stres etkisi yapısal malzeme ilk kapsamlı ve sistematik çalışma Ağustos tarafından yapıldı Wöhler 1860-18701. Bu testler için burulma, bükme ve eksenel yükleme moduna kullanıyormuş. Wöhler test etme makineleri, birçok benzersiz yorgunluk tasarlanmış ama onların dezavantajı düşük işlem hızları, örneğin 12 yaşındaki172 rpm (1.2 Hz), böylece deneysel programın tamamlanması işletilen en hızlı dönen Bükme Makinası aldı. Bu testler yaptıktan sonra bu hangi dayanıklı malzeme 107 döngüleri yükleme genlik ulaştıktan sonra yorgunluk bozulması ihmal edilebilir düzeydedir ve malzeme döngüleri yükleme sonsuz sayıda dayanabilir kabul edildi. Bu yükleme genlik "yorgunluk sınırı" adı verildi ve birçok yıl2,3için endüstriyel tasarım ana parametre oldu.
Daha yüksek yükleme, daha yüksek işlem hızı, yüksek süreleri ve düşük bakım gereksinimleri ile yüksek güvenilirlik imkanı sağlamak daha da geliştirilmesi gereken daha yüksek verim ve maliyet tasarrufu, yeni Sanayi makineleri, vardı. Örneğin, bileşenleriniz yüksek hızlı trenin Shinkanzen, operasyon, 10 yıl sonra yaklaşık 109 döngüleri dayanacak ve başarısızlık bir ana bileşenin ölümcül sonuçları4olabilir. Ayrıca, jet motorları bileşenleri kez 12.000 rpm'de çalışır ve bileşenleri turbo üfleyiciler kez 17.000 rpm aşan. Bu yüksek işlem sözde ultra yüksek döngüsü bölgede ve bir malzeme yorgunluk gücünü gerçekten 10 milyondan fazla döngüleri için sürekli olarak kabul edilebilir olmadığını değerlendirmek için hayat yorgunluk testleri için artan gereksinimleri hızlandırır. Bu dayanıklılık aşan tarafından yapılan ilk testler sonra yorgunluk hataları bile uygulanan stres genlikleri yorgunluk sınırından daha düşük devir bir sayıdan sonra çok daha fazla 10 ortaya çıkabilir ki açık7ve bu hasar ve başarısızlık mekanizması Her zamanki olanlar5farklı olabilir.
Ultra yüksek döngüsü bölge araştıran amaçlı bir yorgunluk test programı oluşturma güçlü yükleme sıklığını artırmak için yeni test cihazları geliştirilmesi gerekli. Bu konu üzerinde odaklanmış bir sempozyum düzenlendi Paris'te Haziran 1998'de nerede deneysel sonuçları hangi Stanzl-Tschegg6 tarafından elde sunuldu ve Bathias7 ' de 20 kHz frekansları, Ritchie8 1 kHz kullanımı ile tarafından yükleme kapalı döngü servo-hidrolik makine ve Davidson8 1.5 kHz Manyeto-strictive test makinesi4tarafından test. O zaman, pek çok çözüm, ama bu tür test için kullanılan makine Manson kavramı 1950 yılından itibaren dayanır ve frekansları 20 kHz9yakın kullanır hala en yaygın olarak, önerilmiştir. Bu makineler gerilme oranı, devir sayısını ve yorgunluk test zaman belirlenmesi doğruluğunu arasında iyi bir denge sergi (1010 döngüleri yaklaşık 6 gün içinde elde edilir). Diğer aygıtlar gibi Girald 1959-92 kHz ve Kikukawa 1965-199 kHz tarafından kullanılan bir daha yüksek yükleme Frekanslar sağlamak mümkün; Ancak, bu nadiren son derece yüksek deformasyon oranları oluşturdukları ve bu yana test sadece birkaç dakika sürer, döngü sayımının dikkate değer bir hata bekleniyor çünkü kullanılır. Bir başka önemli faktör yorgunluk testleri için rezonans aygıtları yükleme sıklığını sınırlandırma rezonans frekansı ile doğrudan ilişki içinde olduğunu örnek boyutudur. Büyük istenen yükleme frekans, küçük örnek. Bu yüzden yukarıda 40 kHz frekansları sık kullanılmayan10nedeni var.
Deplasman genlik 3 ve 80 µm arasındaki aralığı içinde genellikle sınırlı olduğu, ultrasonik yorgunluk test başarıyla olabilir en Metalik malzemeler üzerinde olsa PMMA11 gibi polimer malzemeler sınama teknikleri uygulanır ve Kompozit12 de geliştirilmiştir. Genel olarak, ultrasonik yorgunluk test eksenel yükleme modlarında gerçekleştirmek mümkündür: gerilme - sıkıştırma simetrik döngüsü13,14, Gerilim - Gerilim döngüsü15, 3 sayı15, bükme ve orada da birkaç çalışmalar için15,16 ve biaxial bükme17test burulma sisteminin özel değişiklikler ile. Bu yöntem için geometri rezonans frekansı 20 kHz ulaşmak için kesinlikle ilgili çünkü rasgele örnekler, kullanmak mümkün değil. Eksenel yükleme için çeşitli örnekler yaygın olarak, genellikle bir saat-cam Şekil 5 mm Ölçüm uzunluğu çapında 3 ile kullanılmaktadır. Üç nokta bükme, yaprak ince yaygın olarak kullanılır ve diğer yöntemler için özel türleri örneklerin, yöntem türü according ve koşulları test tasarlanmıştır. Yöntem yorgunluk yaşam yüksek ve ultra yüksek döngüsü bölgedeki değerlendirmesi için tasarlanmıştır ve bu 20 kHz yük vasıl bir milyon devir elde edilir ki 50 anlamına gelir s; Bu nedenle, bu genellikle döngüsü belirlenmesi sayısı açısından makul doğruluk ile araştırıldı kür yükleme alt sınırı olarak kabul edilir. Her numune ultrasonik horn ile sistemin doğru rezonans frekansı sağlamak için numune'nın kütle değiştirerek uyumlu zorunda: numune ile ultrasonik horn.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="665">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Ultrasonic fatigue testing device</td>
			<td style="width:71px;">Lasur</td>
			<td style="width:119px;">-</td>
			<td style="width:259px;">20 kHz, used for fatigue tests</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Nyogel 783</td>
			<td style="width:71px;">Nye Lubricants</td>
			<td style="width:119px;">-</td>
			<td>Used as acoustic gel for connection of the parts of the ultrasonic system</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Win 20k software</td>
			<td style="width:71px;">Lasur</td>
			<td style="width:119px;">-</td>
			<td>Software for operation of the Lasur fatigue testing machine</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

ultrasonic fatigue testing in the tension-compression mode

Ultrasonik yorgunluk test ultra yüksek döngüsü Bölge özelliklerinde yorgunluk soruşturma sağlayan birkaç yöntemlerinden biridir. Bu yöntem rezonans frekansını 20 kHz yakın boyuna titreşim için numune açığa dayanır. Bu yöntemin kullanılması ile zaman geleneksel test cihazları genellikle küçük 200 Hz frekanslarda çalışmaya göre test için gereken süreyi önemli ölçüde azaltmak amaciyla mümkündür. Bu turbo pompalar jet motorları veya araba bileşenleri tarafından deneyimli gibi yüksek hız koşullarında işlemi sırasında malzeme yükleme benzetimi yapmak için de kullanılır. Test sonuçlarını üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir son derece yüksek deformasyon oranları olasılığı nedeniyle yüksek ve ultra yüksek döngüsü bölgedeki sadece çalıştırmak gereklidir. Örnek şekil ve boyutları dikkatle seçilmiş ve ultrasonik sistemin rezonans durumu yerine getirmek için hesaplanan zorunda; Bu nedenle, tam bileşenleri veya rasgele şekli örnekleri test etmek mümkün değildir. Önce her test, telafi etmek için ideal bir gerçek şeklinin sapmalar numune ultrasonik sistem frekans ile uyum gereklidir. Sistem sertliği yeterince rezonans sistemden kaydırmaya değiştiğinde test inisiyasyon ve belirli bir süre için çatlak yayılması sonra otomatiken kapanır numune toplam bir kırık kadar bir test çalıştırma olanağı yoktur frekans. Bu el yazması 20 kHz yakın bir frekansta mekanik rezonans yüksek frekanslı ultrasonik yorgunluk ile yükleme özelliklerini kullanmak malzemelerin yorgunluk değerlendirilmesi işlemini açıklar. Protokol örnek tasarımı, stres hesaplama, performans testi ve son statik kırık rezonans frekansı ile uyumlaştırılması dahil olmak üzere doğru bir test için gereken tüm adımları ayrıntılı bir açıklamasını içerir.

Yorgunluk test sonuçlarında stres, devir, yükleme numarası yükleme ve testi sonlandırma karakteri (kırık veya Çalıştır-out) nerede sonuçları 50CrMo4 yorgunluk yaşam su ve sertleştirilmiş çelik sağlanan Tablo 1' de görülebilir. En sık görülen yorgunluk hayat test sonuçlarını sözde S - yorumudur N Arsa (S - stres, N - döngü sayısı), olarak da bilinen Wöhler'ın arsa. Uygulamalı yükleme Stres yorgunluk hayat bağımlılığını tarihsel ol...

Watch this Scientific Journal Video about Ultrasonic Fatigue Testing in the Tension-Compression Mode at JoVE.com

Ultrasonic Fatigue Testing in the Tension-Compression Mode

Ultrasonik yorgunluk Aksiyel gerginlik-sıkıştırma yükleme modunda yüksek ve ultra yüksek döngüsü bölgedeki test için bir protokol.

Ultrasonik yorgunluk gerginlik-sıkıştırma modunda test

Ultrasonic fatigue testing is one of a few methods which allow investigating fatigue properties in the ultra-high cycle region. The method is based on ...

ultrasonic-fatigue-testing-in-the-tension-compression-mode

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Mechanical Engineering

Engineering

Unit 1

Bending

SCIENTISTS IN ACTION

10.6K Görüntüleme.  University of Žilina. Ultrasonik yorgunluk Aksiyel gerginlik-sıkıştırma yükleme modunda yüksek ve ultra yüksek döngüsü bölgedeki test için bir protokol.

Video: Ultrasonic Fatigue Testing in the Tension-Compression Mode

Development of Whispering Gallery Mode Polymeric Micro-optical Electric Field Sensors

Optical modes of dielectric micro-cavities have received significant attention in recent years for their potential in a broad range of applications. The optical modes are frequently referred to as "whispering gallery modes" (WGM) or "morphology dependent resonances" (MDR) and exhibit high optical quality factors. Some proposed applications of micro-cavity optical resonators are in spectroscopy1, micro-cavity laser technology2, optical communications3-6 as well as sensor technology. The WGM-based sensor applications include those in biology7, trace gas detection8, and impurity detection in liquids9. Mechanical sensors based on microsphere resonators have also been proposed, including those for force10,11, pressure12, acceleration13 and wall shear stress14. In the present, we demonstrate a WGM-based electric field sensor, which builds on our previous studies15,16. A candidate application of this sensor is in the detection of neuronal action potential.
The electric field sensor is based on polymeric multi-layered dielectric microspheres. The external electric field induces surface and body forces on the spheres (electrostriction effect) leading to elastic deformation. This change in the morphology of the spheres, leads to shifts in the WGM. The electric field-induced WGM shifts are interrogated by exciting the optical modes of the spheres by laser light. Light from a distributed feedback (DFB) laser (nominal wavelength of ~ 1.3 &mu;m) is side-coupled into the microspheres using a tapered section of a single mode optical fiber. The base material of the spheres is polydimethylsiloxane (PDMS). Three microsphere geometries are used: (1) PDMS sphere with a 60:1 volumetric ratio of base-to-curing agent mixture, (2) multi layer sphere with 60:1 PDMS core, in order to increase the dielectric constant of the sphere, a middle layer of 60:1 PDMS that is mixed with varying amounts (2% to 10% by volume) of barium titanate and an outer layer of 60:1 PDMS and (3) solid silica sphere coated with a thin layer of uncured PDMS base. In each type of sensor, laser light from the tapered fiber is coupled into the outermost layer that provides high optical quality factor WGM (Q ~ 106). The microspheres are poled for several hours at electric fields of ~ 1 MV/m to increase their sensitivity to electric field.

A high-sensitivity photonic micro sensor was developed for electric field detection. The sensor exploits the optical modes of a dielectric sphere. Changes in the external electric field perturb the sphere morphology leading to shifts in its optical modes. The electric field strength is measured by monitoring these optical shifts.

Galeri Modu Polimerik Mikro-optik Elektrik Alan Sensörleri Whispering Gelişimi

Optical modes of dielectric micro-cavities have received significant attention in recent years for their potential in a broad range of applications. The ...

Mühendislik

Microwave Photonics Systems Based on Whispering-gallery-mode Resonators

Microwave photonics systems rely fundamentally on the interaction between microwave and optical signals. These systems are extremely promising for various areas of technology and applied science, such as aerospace and communication engineering, sensing, metrology, nonlinear photonics, and quantum optics. In this article, we present the principal techniques used in our lab to build microwave photonics systems based on ultra-high Q whispering gallery mode resonators. First detailed in this article is the protocol for resonator polishing, which is based on a grind-and-polish technique close to the ones used to polish optical components such as lenses or telescope mirrors. Then, a white light interferometric profilometer measures surface roughness, which is a key parameter to characterize the quality of the polishing. In order to launch light in the resonator, a tapered silica fiber with diameter in the micrometer range is used. To reach such small diameters, we adopt the "flame-brushing" technique, using simultaneously computer-controlled motors to pull the fiber apart, and a blowtorch to heat the fiber area to be tapered. The resonator and the tapered fiber are later approached to one another to visualize the resonance signal of the whispering gallery modes using a wavelength-scanning laser. By increasing the optical power in the resonator, nonlinear phenomena are triggered until the formation of a Kerr optical frequency comb is observed with a spectrum made of equidistant spectral lines. These Kerr comb spectra have exceptional characteristics that are suitable for several applications in science and technology. We consider the application related to ultra-stable microwave frequency synthesis and demonstrate the generation of a Kerr comb with GHz intermodal frequency.

The customized techniques developed in our lab to build microwave photonics systems based on ultra-high Q whispering gallery mode resonators are presented. The protocols to obtain and characterize these resonators are detailed, and an explanation of some of their applications in microwave photonics is given.

Mikrodalga Fotonik Sistemleri Whispering-galeri-mod Rezonatörler dayanarak

Microwave photonics systems rely fundamentally on the interaction between microwave and optical signals. These systems are extremely promising for various ...

Fabrication of VB2/Air Cells for Electrochemical Testing

A technique to investigate the properties and performance of new multi-electron metal/air battery systems is proposed and presented. A method for synthesizing nanoscopic VB2 is presented as well as step-by-step procedure for applying a zirconium oxide coating to the VB2 particles for stabilization upon discharge. The process for disassembling existing zinc/air cells is shown, in addition construction of the new working electrode to replace the conventional zinc/air cell anode with a the nanoscopic VB2 anode. Finally, discharge of the completed VB2/air battery is reported. We show that using the zinc/air cell as a test bed is useful to provide a consistent configuration to study the performance of the high-energy high capacity nanoscopic VB2 anode.

Fabrication of VB2/Air Cells for Electrochemical Testing

A protocol is presented to study multi-electron metal/air battery systems by using previous technology developed for the zinc/air cell. Electrochemical testing is then performed on fabricated batteries to evaluate performance.

VB Fabrikasyon<sub&gt; 2</subElektrokimyasal Test için&gt; / Hava Hücreleri

A technique to investigate the properties and performance of new multi-electron metal/air battery systems is proposed and presented. A method for ...

Experiments on Ultrasonic Lubrication Using a Piezoelectrically-assisted Tribometer and Optical Profilometer

Friction and wear are detrimental to engineered systems. Ultrasonic lubrication is achieved when the interface between two sliding surfaces is vibrated at a frequency above the acoustic range (20 kHz). As a solid-state technology, ultrasonic lubrication can be used where conventional lubricants are unfeasible or undesirable. Further, ultrasonic lubrication allows for electrical modulation of the effective friction coefficient between two sliding surfaces. This property enables adaptive systems that modify their frictional state and associated dynamic response as the operating conditions change. Surface wear can also be reduced through ultrasonic lubrication. We developed a protocol to investigate the dependence of friction force reduction and wear reduction on the linear sliding velocity between ultrasonically lubricated surfaces. A pin-on-disc tribometer was built which differs from commercial units in that a piezoelectric stack is used to vibrate the pin at 22 kHz normal to the rotating disc surface. Friction and wear metrics including effective friction force, volume loss, and surface roughness are measured without and with ultrasonic vibrations at a constant pressure of 1 to 4 MPa and three different sliding velocities: 20.3, 40.6, and 87 mm/sec. An optical profilometer is utilized to characterize the wear surfaces. The effective friction force is reduced by 62% at 20.3 mm/sec. Consistently with existing theories for ultrasonic lubrication, the percent reduction in friction force diminishes with increasing speed, down to 29% friction force reduction at 87 mm/sec. Wear reduction remains essentially constant (49%) at the three speeds considered.

We present a protocol for using a piezoelectrically-assisted tribometer and optical profilometer to investigate the dependence of ultrasonic wear and friction reduction on linear velocity, contact pressure, and surface properties.

Ultrasonik Yağlama üzerinde deneyler bir piezoelektrik destekli tribometre ve Optik profilometre kullanma

Friction and wear are detrimental to engineered systems. Ultrasonic lubrication is achieved when the interface between two sliding surfaces is vibrated at ...

Ultrasonic Welding of Thermoplastic Composite Coupons for Mechanical Characterization of Welded Joints through Single Lap Shear Testing

This paper presents a novel straightforward method for ultrasonic welding of thermoplastic-composite coupons in optimum processing conditions. The ultrasonic welding process described in this paper is based on three main pillars. Firstly, flat energy directors are used for preferential heat generation at the joining interface during the welding process. A flat energy director is a neat thermoplastic resin film that is placed between the parts to be joined prior to the welding process and heats up preferentially owing to its lower compressive stiffness relative to the composite substrates. Consequently, flat energy directors provide a simple solution that does not require molding of resin protrusions on the surfaces of the composite substrates, as opposed to ultrasonic welding of unreinforced plastics. Secondly, the process data provided by the ultrasonic welder is used to rapidly define the optimum welding parameters for any thermoplastic composite material combination. Thirdly, displacement control is used in the welding process to ensure consistent quality of the welded joints. According to this method, thermoplastic-composite flat coupons are individually welded in a single lap configuration. Mechanical testing of the welded coupons allows determining the apparent lap shear strength of the joints, which is one of the properties most commonly used to quantify the strength of thermoplastic composite welded joints.

A straightforward procedure for ultrasonic welding of thermoplastic composite coupons for basic mechanical testing is described. Key characteristics of this ultrasonic welding process are the use of flat energy directors for simplified process preparation and the use of process data for the fast definition of optimum processing conditions.

Tek Bindirme Kesme Testi aracılığıyla Kaynaklı Eklemler Mekanik Karakterizasyonu için termoplastik kompozit Kuponlar Ultrasonik Kaynak

This paper presents a novel straightforward method for ultrasonic welding of thermoplastic-composite coupons in optimum processing conditions. The ...

Automation of Mode Locking in a Nonlinear Polarization Rotation Fiber Laser through Output Polarization Measurements

When a laser is mode-locked, it emits a train of ultra-short pulses at a repetition rate determined by the laser cavity length. This article outlines a new and inexpensive procedure to force mode locking in a pre-adjusted nonlinear polarization rotation fiber laser. This procedure is based on the detection of a sudden change in the output polarization state when mode locking occurs. This change is used to command the alignment of the intra-cavity polarization controller in order to find mode-locking conditions. More specifically, the value of the first Stokes parameter varies when the angle of the polarization controller is swept and, moreover, it undergoes an abrupt variation when the laser enters the mode-locked state. Monitoring this abrupt variation provides a practical easy-to-detect signal that can be used to command the alignment of the polarization controller and drive the laser towards mode locking. This monitoring is achieved by feeding a small portion of the signal to a polarization analyzer measuring the first Stokes parameter. A sudden change in the read out of this parameter from the analyzer will occur when the laser enters the mode-locked state. At this moment, the required angle of the polarization controller is kept fixed. The alignment is completed. This procedure provides an alternate way to existing automating procedures that use equipment such as an optical spectrum analyzer, an RF spectrum analyzer, a photodiode connected to an electronic pulse-counter or a nonlinear detecting scheme based on two-photon absorption or second harmonic generation. It is suitable for lasers mode locked by nonlinear polarization rotation. It is relatively easy to implement, it requires inexpensive means, especially at a wavelength of 1550 nm, and it lowers the production and operation costs incurred in comparison to the above-mentioned techniques.

A protocol to detect and automate mode locking in a pre-adjusted nonlinear polarization rotation fiber laser is presented. The detection of a sudden change in the output polarization state when mode locking occurs is used to command the alignment of an intra-cavity polarization controller in order to find mode-locking conditions.

Çıktı Polarizasyon Ölçümler aracılığıyla Doğrusal Olmayan Polarizasyon Rotasyon Fiber Lazer Mod Kilitleme Otomasyonu

When a laser is mode-locked, it emits a train of ultra-short pulses at a repetition rate determined by the laser cavity length. This article outlines a ...

Characterization of Anisotropic Leaky Mode Modulators for Holovideo

Holovideo displays are based on light-bending spatial light modulators. One such spatial light modulator is the anisotropic leaky mode modulator. This modulator is particularly well suited for holographic video experimentation as it is relatively simple and inexpensive to fabricate1-3. Some additional advantages of leaky mode devices include: large aggregate bandwidth, polarization separation of signal light from noise, large angular deflection and frequency control of color1. In order to realize these advantages, it is necessary to be able to adequately characterize these devices as their operation is strongly dependent on waveguide and transducer parameters4. To characterize the modulators, the authors use a commercial prism coupler as well as a custom characterization apparatus to identify guided modes, calculate waveguide thickness and finally to map the device's frequency input and angular output of leaky mode modulators. This work gives a detailed description of the measurement and characterization of leaky mode modulators suitable for full-color holographic video.

This work describes fabrication and characterization of anisotropic leaky mode modulators for holographic video.

Holovideo için Eşyönsüz Çatlak Modu Modülatörleri Karakterizasyonu

Holovideo displays are based on light-bending spatial light modulators.  One such spatial light modulator is the anisotropic leaky mode modulator.  This ...

Stimulated Stokes and Antistokes Raman Scattering in Microspherical Whispering Gallery Mode Resonators

Dielectric microspheres can confine light and sound for a length of time through high quality factor whispering gallery modes (WGM). Glass microspheres can be thought as a store of energy with a huge variety of applications: compact laser sources, highly sensitive biochemical sensors and nonlinear phenomena. A protocol for the fabrication of both the microspheres and coupling system is given. The couplers described here are tapered fibers. Efficient generation of nonlinear phenomena related to third order optical non-linear susceptibility &#935;(3) interactions in triply resonant silica microspheres is presented in this paper. The interactions here reported are: Stimulated Raman Scattering (SRS), and four wave mixing processes comprising Stimulated Anti-stokes Raman Scattering (SARS). A proof of the cavity-enhanced phenomenon is given by the lack of correlation among the pump, signal and idler: a resonant mode has to exist in order to obtain the pair of signal and idler. In the case of hyperparametric oscillations (four wave mixing and stimulated anti-stokes Raman scattering), the modes must fulfill the energy and momentum conservation and, last but not least, have a good spatial overlap.

Efficient generation of nonlinear phenomena related to third order optical non-linear susceptibility &#935;(3) interactions in triply resonant silica microspheres is presented in this paper. The interactions here reported are: Stimulated Raman Scattering (SRS), and four wave mixing processes comprising Stimulated Anti-stokes Raman Scattering (SARS).

Mikrosferik Whispering Galeri Modu Rezonatörler içinde Uyarılmış Stokes ve Antistokes Raman saçılması

Dielectric microspheres can confine light and sound for a length of time through high quality factor whispering gallery modes (WGM). Glass microspheres ...

Subsurface Defect Localization by Structured Heating Using Laser Projected Photothermal Thermography

The presented method is used to locate subsurface defects oriented perpendicularly to the surface. To achieve this, we create destructively interfering thermal wave fields that are disturbed by the defect. This effect is measured and used to locate the defect. We form the destructively interfering wave fields by using a modified projector. The original light engine of the projector is replaced with a fiber-coupled high-power diode laser. Its beam is shaped and aligned to the projector&#39;s spatial light modulator and optimized for optimal optical throughput and homogeneous projection by first characterizing the beam profile, and, second, correcting it mechanically and numerically. A high-performance infrared (IR) camera is set up according to the tight geometrical situation (including corrections of the geometrical image distortions) and the requirement to detect weak temperature oscillations at the sample surface. Data acquisition can be performed once a synchronization between the individual thermal wave field sources, the scanning stage, and the IR camera is established by using a dedicated experimental setup which needs to be tuned to the specific material being investigated. During data post-processing, the relevant information on the presence of a defect below the surface of the sample is extracted. It is retrieved from the oscillating part of the acquired thermal radiation coming from the so-called depletion line of the sample surface. The exact location of the defect is deduced from the analysis of the spatial-temporal shape of these oscillations in a final step. The method is reference-free and very sensitive to changes within the thermal wave field. So far, the method has been tested with steel samples but is applicable to different materials as well, in particular to temperature sensitive materials.

This method aims at locating vertical subsurface defects. Here, we couple a laser with a spatial light modulator and trigger its video input to heat a sample surface deterministically with two anti-phased modulated lines while acquiring highly resolved thermal images. The defect position is retrieved from evaluating thermal wave interference minima.

Lazerle Projeksiyonlu Fototermal Termografi Kullanılarak Yapısal Isıtma Yöntemiyle Alt Yüzey Kusurlu Lokalizasyonu

The presented method is used to locate subsurface defects oriented perpendicularly to the surface. To achieve this, we create destructively interfering ...

In Situ High Pressure Hydrogen Tribological Testing of Common Polymer Materials Used in the Hydrogen Delivery Infrastructure

High pressure hydrogen gas is known to adversely affect metallic components of compressors, valves, hoses, and actuators. However, relatively little is known about the effects of high pressure hydrogen on the polymer sealing and barrier materials also found within these components. More study is required in order to determine the compatibility of common polymer materials found in the components of the hydrogen fuel delivery infrastructure with high pressure hydrogen. As a result, it is important to consider the changes in physical properties such as friction and wear in situ while the polymer is exposed to high pressure hydrogen. In this protocol, we present a method for testing the friction and wear properties of ethylene propylene diene monomer (EPDM) elastomer samples in a 28 MPa high pressure hydrogen environment using a custom-built in situ pin-on-flat linear reciprocating tribometer. Representative results from this testing are presented which indicate that the coefficient of friction between the EPDM sample coupon and steel counter surface is increased in high pressure hydrogen as compared to the coefficient of friction similarly measured in ambient air.

In Situ High Pressure Hydrogen Tribological Testing of Common Polymer Materials Used in the Hydrogen Delivery Infrastructure

A test methodology for quantifying tribological properties of polymers used in hydrogen infrastructure service is demonstrated and characteristic results for a common elastomer are discussed.

Situ Yüksek basınçlı hidrojen hidrojen teslim altyapısında kullanılan ortak Polimer malzemelerin test Tribolojik

High pressure hydrogen gas is known to adversely affect metallic components of compressors, valves, hoses, and actuators. However, relatively little is ...