一、低周疲劳
金属材料在循环载荷作用下，由于塑性应变的循环作用所引起的疲劳失效称为低周疲劳。在低周疲劳中，材料所受的循环应力接近甚至超过其屈服强度，此时应力稍有变动，相应的应变值变化很大。低周疲劳加载频率很低，致使每一个循环都会产生一定量的塑性变形。工程中有许多零件在整个使用寿命期间，所经历的载荷循环次数并不多，疲劳寿命很低，一般只有几千至几万循环周期就破坏。比如压力容器，如果每天经受两次载荷循环，则在30年的使用期限内，载荷的总循环次数还不到25000次。
对于延性较好的材料，一旦发生屈服，即使应力的变化非常小，应变的变化也会比较大，而且应力和应变之间的关系也不再是对应的关系。应变成为比应力更敏感的参量，因此采用应变作为低周疲劳的控制参量显然更好一些。材料在接近或超过屈服强度的循环载荷作用下产生的塑性应变，得到的应力——应变迹线称为迟回线。
低周疲劳试验是模拟在真实的工况下，将材料加载到塑性应变。在研究塑性应变的影响时，应变率是主要考虑因素，在整个试验过程中应变振幅和平均水平保持不变，并用三角波保持恒定的应变率，而不是使用载荷控制的传统正弦波加载。低周疲劳实验的总应变范围一般<2%的工程应变。这意味着必须使用高质量、可靠引伸计，且要较小的试样、较小的平行长度。夹具的同轴度、间隙消除也尤为关键。
二、低周疲劳试验用疲劳试验机
三、相关标准
▶GB/T 26077 金属材料 疲劳试验 轴向应变控制方法
▶ISO 12106 Metallic materials—Fatigue testing—Axial-strain -controlled method
▶ASTM E606 Strain-Controlled Fatigue Testing
四、低周疲劳试验的难点
机械结构不可避免的误差，会导致上、下夹具之间不同轴，导致试样C型变形、S型变形受力或二者复合变形，试样的局部应力/应变会远大于设置值，最终试样的疲劳试验寿命会严重下降。
试样与夹具连接，还有设备上其它受试验力的所有连接，都要避免连接间隙。当试验应变比为“-”时，即拉压过零时，应力—应变试验曲线会存在严重的畸形。夹具应能保证试样在安装的可重复性。夹具应能方便快速的装夹试样。
应变控制
在升温和弹性模量检查后，将力控转为应变控，切换过程要平滑无过冲现象。试验开始时，实际应变半幅值与控制应变半幅值的差值不超过控制应变半幅值的5%。为了达到应变峰值不超过设定值的±1%，应对应变量进行调整，整个调整过程应在前10个循环或失效循环数的±1%（取其小者）内完成。恒定的应变率加载，即三角波加载。
温度控制
炉体结构、温度传感器的安装，温控硬件的配置、温控经验参数设置，都会影响温度控制的准确性。
五、同轴度检测
六、低周疲劳试验附件
性能特点
▶夹具所有的连接过程简单。
▶ 通过同轴度调节环的调节，可以达到5%以内的同轴度。
▶与试样螺纹连接，并用液压顶杆顶住试样，可以消除一切间隙，整个试验过程不会松动，哪怕是应变过零的试验，也能保证试验曲线完美。
▶试验安装极为方便。
七、试样安装过程
▶试验安装极为方便，无需熟练的安装技巧。
▶套筒可以自由旋转，方便拧入试样。
▶软件在力保持的状态下，拧入试样时作动器能够在拧入力的作用下自动跟随，直到试样完全拧入。过程中设置位移保护，能确保安全。
▶当试样安装后，发现试样的中心位置没有对准高温炉的中心位置，可以通过横梁升降，直接拖动试样到高温炉中心位置。此过程作动器处在微小力保持的随动状态，无需人工控制。
八、液压手动泵
▶液压手动泵给液压顶杆夹具提供稳定的液压压力。
▶液压手动泵缓慢的加压过程中，可以通过压力表观察液压顶杆夹具压力，确保加到夹具需要的压力，并减小对试样的轴向冲击。
▶加压后截止阀截断泵与夹具的通道，让夹具长时间保持稳定压力，试验中途不需补压。
▶一泵同时给两只液压顶杆夹具加压，两只夹具能同时达到所需压力。
九、温度控制
性能特点
▶GW1000型高温炉可适用于各种类型的高温材料力学性能试验，包括金属材料的拉伸、压缩、疲劳测试、复合材料、陶瓷材料的力学测试。
▶高温炉分三区加热，采用复合碳化硅加热器，每个加热区间均可以单独控制。
▶氧化铝纤维材质的隔热层减少了热量损失，延长了高温炉的使用寿命。
▶对开式高温炉简化了样件和夹具的安装过程，高温炉支架采用精密直线导轨确保平滑地开启和关闭。
▶温控系统选用进口欧陆0.1级PID温度表，确保温度快速升温、控温准确不过冲。
十、应变测量
Epsilon 7650A高温引伸计
▶ 拥有独特的设计和低应变范围，因而有高精度。满足ASTM B1级精度要求，可以根据要求提供ISO 9513标准0.5精度试验证书。
▶可实现应变控制、高频疲劳试验，频率可以达到10Hz。
▶可热装夹，伸缩自如，滑动夹持系统能够方便快速装夹到热试样上去。试样断裂时可不取下引伸计。
▶引伸计标距可在接触到试样之前自动设定,这样允许达到试验温度后再将引伸计接触到试样上。
▶配备氧化铝棒用于1200℃试验，可选配硅碳棒用于1600℃高温试验。
十一、低周疲劳试验模块
低周疲劳软件主界面
▶液压手动泵给液压顶杆夹具提供稳定的液压压力。
▶液压手动泵缓慢的加压过程中，可以通过压力表观察液压顶杆夹具压力，确保加到夹具需要的压力，并减小对试样的轴向冲击。
▶加压后截止阀截断泵与夹具的通道，让夹具长时间保持稳定压力，试验中途不需补压。
▶一泵同时给两只液压顶杆夹具加压，两只夹具能同时达到所需压力。
应变+应力控制：
程序先执行应变控制，当应力稳定或者满足设定的稳定周期，软件自动切换到高频率的应力控制，减少试验时间。
试验前的检测：
试样装夹完成后，软件能自动测定材料弹性模量并确认测量系统（力及应变）工作的正确性。相关标准要求，弹性模量测量值与预期值的偏离不宜超过±5%。
温度监控界面:
温度监控软件是与温控表通讯，能在软件上设置温控参数，实时采集温度数据。能与试验软件通讯，达到设置温度后能自动进行疲劳加载试验。
膨胀系数计算：
温度从室温升至试验温度后，在试样参数中修改升温后变形量及试验标距(初始标距+升温后增量)。
试验前期曲线及数据：
1.快速到达试验控制目标。
2.当前1%应变控制，R=-1，滞回圈面积较大，塑性应变大。
试验中期曲线及数据：
1.随着试样开始疲劳动作，试验进入稳定期，滞回曲线重合度较高。
2.模量比缓慢下降。
试验后期曲线及数据：
1.随着试样裂纹变大，滞回曲线出现不规则变形。
2.应变控制保持不变，峰值快速下降。
3.模量比快速下降。
4.试验判停。
曲线窗口
您可以根据需求切换纵轴数据(如应力、应变、模量等)，显示整个试验的趋势图和整个试验的周期数据；从趋势图可以获取到中期稳定周期和最后的失效周期。
您可以一次选择一个或多个周期，软件显示指定周期的所有数据点，方便查看试验数据的变化。对于低周试验建议指定周期为前0-10个周期，中期稳定周期，后期失效周期，加载曲线后点击计算得到下方数据列表数据，列表中记录了每个周期对应的数据；计算后软件自动记录稳定周期数据和失效周期，用于导入试验统计报告；您也可以把该界面的曲线及数据导出到报告中。
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