《汽车用薄钢板第2部分：轴向应力控制疲劳试验方法》编制说明

一、工作简况

1.任务来源

根据中国材料与试验团体标准委员会［2021］200号文件“关于CSTM标准《汽车用薄钢

板第2部分：轴向应力控制疲劳试验方法》的立项公告”所下达的中国材料与试验团体标准修

订计划，《汽车用薄钢板第2部分：轴向应力控制疲劳试验方法》标准列入中国材料与试验团体

标准修订计划，计划编号为CSTMLX990000791—2021。该标准由鞍钢钢铁研究院牵头，中汽

研（天津）汽车工程研究院有限公司、钢研纳克检测技术股份有限公司、上海大学、奇瑞汽车股

份有限公司、中汽研汽车检验中心（天津）有限公司等单位起草。计划于2021年完成审定，本

标准由中国材料与试验团体标准委员会CSTM/FC99综合标准领域委员会归口。

2.标准起草过程

2020年1月，调研国内外汽车薄板应力疲劳测定试验相关标准、文献、技术资料。

2020年3月-5月，与钢铁研究总院、上海大学、山钢集团日照公司共计三家单位进行了汽车

薄板轴向应力控制疲劳检验项目的实验室间的比对活动。

2020年6月-2021年4月针对厚度较薄、强度较低的汽车钢拉-压应力疲劳试验难度大，选择

厚度从0.7mm～1.4mm，强度级别从170MPa至630MPa，采用轴向疲劳试验机开展标准化验证试

验。

2021年5月-2021年8月通过分析总结，撰写《汽车薄板轴向应力控制疲劳试验方法》团体

标准草案。

2021年8月，中国材料与试验团体标准委员会综合标准领域委员会在北京组织召开了《汽车

薄板轴向应力控制疲劳试验方法》线上团体标准立项审查会。会议成立了由7位专家组成的审查

组，对立项申请表、标准立项草案及编制说明进行审查，将该标准纳入汽车用薄板系列试验方法标

准，题目修改成《汽车用薄钢板第2部分：轴向应力控制疲劳试验方法》。

2021年9月收到中国材料与试验团体标准委员会下发的《关于CSTM标准《汽车用薄钢板第

2部分：轴向应力控制疲劳试验方法》的立项公告》（材试标字[2021]200号）。

2021年10月，由中国材料与试验团体标准委员会秘书处将标准征询意见稿及编制说明发送到

兄弟企业、高校、科研机构，收集X家修改意见X条。

2022年3月召开标准审定会，会上专家代表提出修改建议X条，修改完善后形成标准报批稿。

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3.主要起草人及其所承担的工作简要说明

苏洪英（鞍钢）：项目总负责，负责标准起草、制定验证试验计划。

刘仁东、林利、徐鑫（鞍钢）：制订夹具和防屈曲装置榫卯结构设计方案。

高怡斐（钢研纳克）、史文（上海大学）、刘培星（山东日照）：：实施疲劳比对试验

孟宪明、张赛、李明贺（中汽研）、王存宇（钢研院）、王丽敏、王蓬（中关村）、沈克（武

钢）、李军（奇瑞）、宋伟佳（一汽）、王彩梅（泛亚）、祝铁柱（钢研纳克）、熊自柳（河钢）：

项目协调

二、标准化对象简要情况及制修订标准的原则

1、标准化对象简要情况

疲劳是指材料在交变载荷的作用下发生的性能变化，疲劳失效是一种常见的工程结构破坏现

象。在日益严酷的市场竞争中，产品的寿命和可靠性成为人们越来越关注的焦点，每年因疲劳破坏

大量产品在其有效寿命期内报废，造成的恶性事故也时有出现，许多企业将疲劳耐久性定为产品质

量控制的重要性能指标之一。

现行标准GB/T26076-2010《金属薄板（带）轴向力控制疲劳试验方法》仅适合拉向加载（0≤R

＜1）的加载方式。目前国内外还没有压向加载（即-1≤R＜0）的薄板应力疲劳试验方法和评价体

系，主要原因是压向载荷会引起试样弯曲失稳、打弯形成瞬间断裂，从而测不到试样的疲劳寿命和

疲劳断口，导致试验失败，试验难度大，不易成功。但在实际应用中，薄板也常会有压应力存在，

尤其是近几年很多汽车厂家要求提供R=-1的拉-压薄板应力疲劳检验数据。

对金属薄板压向加载（即-1≤R＜0）疲劳试验，现普遍是采用防屈曲装置。但采用防屈曲装置，

因试样与防屈曲装置之间的摩擦力会引起力值上升，从而影响试验结果的准确性和可靠性；其次在

试验时必须采取措施避免摩擦力对试验结果的影响，同时要设置过低的试验频率，否则试样会发热

而影响试验结果的准确性，而偏低的试验频率会导致试验时间过长、试验效率过低的问题。因此，

迫切需要建立制订适合不对称压缩、反向拉压、不对称拉伸循环应力类型的统一规范的应力疲劳试

验方法，为汽车钢开发及优化提供理论指导，为汽车厂及钢企提供使用指导，解决汽车钢开发及使

用过程中的疲劳服役问题，实现节能减排，对于国家、社会、行业都有着积极的作用。

2、制修订标准的原则

本标准在修订过程中，遵循“面向市场、服务产业、自主制定、适时推出、及时修订、不断完

善”的原则，注重标准修订与技术创新、试验验证、产业推进、应用推广相结合，本着先进性、科

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学性、合理性和可操作性以及标准的目标、统一性、协调性、适用性、一致性和规范性的原则来进

行本标准的修订工作。

本标准修改采用GB/T26076：2010《金属薄板（带）轴向力控制疲劳试验方法》。在起草过

程中，主要按GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则》要求编写。在

确定本标准主要技术指标时，综合考虑生产企业的能力和用户的利益，寻求最大的经济、社会效益，

充分体现了标准在技术上的先进性和合理性。

三、主要内容说明

1、标准主要内容

1）前言

本标准按照GB/T1.1-2020给出的规则重新起草了前言。

2）范围

与GB/T26076-2010相比增加-1≤R＜0的循环应力类型。

3）规范性引用文件

与GB/T26076-2010相比增加了GB/T10610《产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廓法评

定表面结构的规则和方法》、GB/T24176《金属材料疲劳试验数据统计方案与分析方法》、GB/T

34104-2017《金属材料试验机加载同轴度的检验》的引用。

4）术语与定义

与GB/T26076-2010相同。

5）试样

与GB/T26076-2010相比较有以下变化：

—4.1.4增加了适用于-1≤R＜0试样类型，厚度大于1mm的试样不采用防屈曲夹具，厚度小于

1mm的试样采用防屈曲夹具，并规定了试样尺寸。

—4.2.4增加了建议纵向铣削或线切割后，再用纵向磨抛的方法进行试验段部分表面的最后精

加工。

—4.2.5规定了试样表面的粗糙度，要求平均表面粗糙度小于或等于0.2μm。

6）试验条件

与GB/T26076-2010相同。

7）试验程序

与GB/T26077-2010相比较有以下变化：

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—6.1增加了试样安装的细节描述：使用防屈曲夹具时，防屈曲板与试验机夹具之间的距离应

尽可能小，建议不超过2mm，以提高试样刚度，避免造成试样在夹具段屈曲。对于应力比-1≤R＜0

试不使用防屈曲夹具时，建议将试样夹持段全部放入夹具，减小试样有效试样长度，提高试样刚度，

避免试样屈曲。

—6.2.1增加了一个注：使用防屈曲夹具时，试验频率不要超过10Hz，以免试样发热。

—6.2.2.2删除。

—6.2.2.3删除。

8）结果表示

—7.2增加了关于条件疲劳强度的阐述，给出了两种条件疲劳强度数据处理方法。

—7.3删除。

9）检验报告

与GB/T26076-2010相同。

2、主要技术差异

本标准与原标准GB/T26076-2010相比，在以下方面的技术内容进行了较大修改和补充：

—修改了前言；

—范围中增加-1≤R＜0的循环应力类型。

—规范性引用文件中增加GB/T10610《产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廓法评定表

面结构的规则和方法》、GB/T24176《金属材料疲劳试验数据统计方案与分析方法》、GB/T

34104-2017《金属材料试验机加载同轴度的检验》。

—第4章增加了适用于-1≤R＜0试样类型，厚度大于1mm的试样不采用防屈曲夹具，厚度小

于1mm的试样采用防屈曲夹具，并规定了试样尺寸。

—第6章增加了试样安装的细节描述：使用防屈曲夹具时，防屈曲板与试验机夹具之间的距离

应尽可能小，建议不超过2mm，提高试样刚度，避免造成试样在夹具段屈曲。不使用防屈曲夹具

时，建议将试样夹持段全部放入夹具，减小试样有效试样长度，提高试样刚度，避免试样屈曲。

四、主要试验（或验证）情况

本标准在修订过程中主要进行了四方面的工作：

（1）选用强度较低、厚度较薄的210P1钢（厚度0.8mm）和强度较高、厚度较厚的DP780钢

（厚度1.4mm）进行不采用防屈曲夹具的应力疲劳试验验证，对试验段宽度、平行长度和圆弧半

径进行验证；

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（2）选用0.9mm和3.0mm铝板进行不采用防屈曲夹具的应力疲劳试验验证，对试验段宽度、

平行长度和圆弧半径进行验证；

（3）选用厚度小于1mm的170P1（0.7mm）、DC06（0.9毫米）、CR420-480（0.8mm）和

厚度大于1mm的CR420-480（1.2mm）、DP980（1.2mm）进行不采用防屈夹具和采用防屈夹具的

应力疲劳验证试验；

（4）与钢研纳克检测技术股份有限公司、上海大学、山钢集团日照公司共计三家单位进行了

汽车薄板轴向应力控制疲劳检验项目的实验室间的比对活动。

具体如下：

1、不采用防屈夹具的应力疲劳验证试验

1.1试验原理

为避免薄板在拉-压疲劳试验中产生屈曲，应使设计的疲劳试样刚度尽可能大。对于单轴应力

状态试样，其轴向刚度：

A*E

k（1）

LC

其中A为试样的面积，E为试样的弹性模量，Lc为试样的平行长度。为使刚度k尽可能大，

在试样厚度a和弹性模量E不变的情况下，应使宽度b/Lc尽可能大。试样宽度是影响疲劳试验结

果的参数之一，宽度选择的条件是保证试样上的所有点为单轴应力状态。当宽度b≥6a（厚度）时，

在试样的中心产生横向力矩，并将出现平面应变状态。处于平面应变状态的试样受三向拉应力作用，

材料会变脆，试样极易断裂。当试样宽度增加时，各危险点应力状态的性质不同，将导致在相同材

料中和相同条件下一些试样的破坏从中心开始，而另一些试样的破坏从边缘开始。另外如果板比较

宽，宽板的两边为自由边，在宽度方向上没有限制，处于单向拉伸应力状态。试验时上下夹头完全

夹紧，夹持段材料的流动完全被夹头限制。从宽板两边到宽板中心部位，材料在宽度方向上受到两

边材料的限制逐渐加强，在正中心处宽度方向受到的限制最强，沿板宽方向产生拉应力，这部分材

料处于平面应变的受力状态。为保证试样上的所有点为单轴应力状态，设计试验段宽度b≤6a（厚

度）进行试验验证。

为使宽度b/Lc尽可能大，设计试样b≤Lc≤5b进行试验验证，以免平行长度太长降低试样刚度。

1.2试验方案

常见疲劳试样形状分为漏斗形和等截面形试样，见图1。

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0.02A-B

r

a

Ra0.2

b

WW

ALcB

（a）等截面疲劳试样

0.02AB0.02AB

r

a

Ra0.2

b

W

W

AB

（b）漏斗形试样

图1疲劳试样

分别选取厚度较薄、强度较低的0.8mm厚210P1高强度无间隙原子钢和厚度较厚、强度较高

的1.4mm厚DP780双相钢，在圆弧半径相同的情况下，设计不同试验段宽度、不同平行长度的疲

劳试样，进行不同应力水平的R=-1的疲劳试验，通过相同应力水平下不同试样尺寸的循环次数，

确定合适的试验段宽度和平行长度。疲劳试样试验段宽度和平行长度确定后，设计不同圆弧半径的

疲劳试样，同样进行不同应力水平的R=-1的疲劳试验，通过相同应力水平下不同圆弧半径试样的

循环次数，确定合适的圆弧半径。

表1为210P1钢和DP780钢的力学性能。

表1力学性能

钢级RP0.2/MPaRm/MPa

210P1218412

DP780416811

1.2.1试验段宽度和平行长度的确定方案

在圆弧半径r=7a的情况下，等截面试样设计8组不同疲劳试样尺寸，共计24种疲劳试样尺寸，

即：第1组：b=a，LC=b、2b、3b、4b、5b；第2组：b=2a，LC=b、2b、3b、4b、5b；第3组：

b=3a，LC=b、2b、3b、4b、5b；第4组：b=4a，LC=b、2b、3b、4b、5b；第5组：b=5a，LC=b；

第6组：b=6a，LC=b；第7组：b=8a，LC=b；第8组：b=10a，LC=b。通过相同应力水平下不同尺

寸试样的循环次数，确定合适的疲劳试验段宽度b和平行长度LC。

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考虑到漏斗形试样刚度小，正中心处宽度部分的材料处于平面应变状态，仅验证一种试样形状

和尺寸，b=10mm，r=60mm。

1.2.2圆弧半径的确定方案

疲劳试样试验段宽度和平行长度确定后，考虑到圆弧半径太小，容易产生应力集中，设计r=3a、

7a、10a、15a，通过相同应力水平下不同圆弧半径试样的循环次数，确定合适的圆弧半径。

1.3验证试验结果

1.3.1试验段宽度和平行长度的试验验证

1.3.1.1厚度为0.8mm的高强度无间隙原子钢210P1

210P1钢疲劳试验结果见表2、图2、图3。

表2不同应力幅、不同疲劳试样尺寸试验结果

宽度循环次数N/次

b×平

行长应力幅应力幅应力幅应力幅应力幅

σa=180MPaσa=190MPaσa=200MPaσa=210MPaσa=220MPa

度LC

a×b10010001001000100100010010007077374161807663175616496199842970515656819

a×2b10001000100100001001000010001000580100490656374662317456164996199884114009637056025

a×3b10001000100100003750789457025925607536708220697810442765989678936270187805688650

a×4b1000100010010000109647168556149152150871042654315669683559872284781507818090

a×5b100010001001000080440311855681436216828813587852800346784076878920350/

2a×b100010001001000010010001001000407735412616079661259011970996834417028553256

2a×21000100010010000100100001000100091718424565426768960408884521878956539094385640870

2ab×3100010001001000024202714060781757305234043502836993116749347890547069398934060

2ab×410001000100100008251132354608704881846561568234503935678335902323789613045

2ab×5100010001001000050816715645610623147373196888109213087635672///

3ab×b10001000100100001001000100100042566835142350718898657587982563453450033562578

3a×210001000100100001001000010001000325966305668207989423564078935666356782384028990

3ab×310001000100100002420271406078124566205989152668453423423423468234501809620156

3ab×410001000100100003256122856325232658465650899622100134891894523527086/

3ab×51000100010010000202689202689502635542645689145781256010980///

4ab×b10001000100100001001000100100015438985638563921457742963415625101006/

4a×21000100010010000156056312804363678876713245672123*856*/154340/

4ab×3100010001001000070*1481*912*620*///////

4ab×41000100010010000304*528*200*312*///////

4ab×57506*8200*156*820*102*150*///////

5ab×b2910772660111026681798168665872356/1203*999*////

6a×b408881173687749*607103212528569/168*99*////

15

8a×b231*275351107*187*98*56*///////

10a×63*53*53*32*42*23*///////

漏b斗12*13*17*//////////

形

（a）200MPa（b）210MPa（C）220MPa

图2不同应力幅、不同疲劳试样尺寸循环次数平均值

（a）圆弧形试样（b）10×b等截面试样(c)10×b等截面试样

图3疲劳试样断后翘曲状态图

表2中循环次数后加“*”是表示试样断后翘曲，翘曲试样如图3所示。由表2、图2、图3

可知，当应力幅为180MPa时，8a×b、10a×b等截面试样断后翘曲，漏斗形试样屈曲未起振，主要

原因是试样过宽，正中心处宽度部分的材料处于平面应变状态，因此试样很快断裂并翘曲。因此漏

斗形试样不适用于应力比R为-1的疲劳试验。4a×5b等截面试样也出现断后翘曲，一方面是试样的

平行长度过长，导致试样刚度降低，另一方面试样稍宽。5a×b和6a×b试样未到规定次数断裂，主

要原因是试样稍宽，但因为平行长度LC短，试样刚度好，因此循环次数高于8a×b、10a×b。其余

尺寸的疲劳试样均未断裂。

应力幅为190MPa时，a×b、a×2b、2a×b、2a×2b、3a×b、3a×2b、4a×b试样均未断裂，4a×3b、

4a×4b、4a×5b、8a×b和10a×b试样断后翘曲，其余尺寸试样均断裂，且在试样宽度相同的情况下，

随平行长度的增加循环次数减少，主要是由于试样刚度降低。

应力幅为200MPa时，由于载荷增加，所有试样均断裂，4a×3b、4a×4b、4a×5b、8a×b和10a×b

试样断后翘曲，且在试样宽度相同的情况下，平行长度的增加循环次数减少。

应力幅为210MPa时，所有试样均断裂，由于4a×3b、4a×4b、4a×5b、8a×b和10a×b试样在

载荷较低时就断后翘曲，210MPa级未做验证试验。4a×2b、5a×b、6a×b试样断后翘曲，主要原因

是试样过宽，处于平面应变状态。

16

应力幅为220MPa时，所有试样均断裂，5a×b、6a×b试样在220MPa级未做验证试验。2a×4b、

a×b、4a×2b循环次数显著降低，主要原因是试样过宽和平行长度过长。

1.3.1.2厚度为1.4mm的双相钢DP780

依据210P1钢的试验结果，等截面试样DP780钢仅验证如下9种试样尺寸：

第1组：b=a，LC=b、2b、3b；第2组：b=2a，LC=b、2b、3b；第3组：b=3a，LC=b、2b、3b；

第4组：b=4a，LC=b、2b、3b。漏斗形试样尺寸同210P1钢。DP780钢试验结果见表3、图4。

表3不同应力幅、不同疲劳试样尺寸试验结果

宽度b×平行长度循环次数N/次

LC应力幅σa=270MPa应力幅σa=290MPa应力幅σa=350MPa

a×b1001000010010000809568769899952678405825562368255

a×2b1001000010010000705689609578908516495624456239562

a×3b1001000010010000567895508678408523415622958935692

2a×b1001000010010000649766165567444275369083902042619

2a×2b10010000100100005923512053241227782281643614032225

2a×3b1001000010010000467253366231408523175713158925741

3a×b1001000010010000365789408978356789357854005236756

3a×2b1001000010010000289899356789456899350993344528899

3a×3b1001000010010000345699289075398766309992456728999

4a×b1001000010010000217362268412189653235632363928413

4a×2b1001000010010000515643192192208356809*728*/

4a×3b1001000010010000727825904360583144*156*/

漏斗形96*23*//////

（a）290MPa（b）350MPa

图4不同应力幅、不同疲劳试样形状的循环次数平均值

由表3、图4可知，应力幅为270MPa时，等截面试样均未断裂，圆弧形试样断后翘曲，循环

次数分别为96、23。

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应力幅为290MPa时，a×b、a×2b、a×3b、2a×b、2a×2b、2a×3b、3a×b、3a×2b、3a×3b、4a×b、

4a×2b等截面试样循环次数大致相当；4a×3b循环次数显著降低，主要原因是试样稍宽。依据施加

应力幅=270MPa的试验结果，圆弧形试样未做验证试验。

应力幅为350MPa时，a×b、a×2b、a×3b、2a×b、2a×2b、2a×3b、3a×b、3a×2b、3a×3b、4a×b

等截面试样循环次数大致相当；4a×2b、4a×3b循环次数显著降低，主要原因也是试样稍宽。

1.3.2圆弧半径的验证

210P1等截面疲劳试样，设计b=1.6mm，LC=2.0mm；DP780等截面疲劳试样，设计b=3.0mm，

LC=4.0mm。圆弧半径分别设计r=3a、7a、10a、15a，进行相同应力水平下的R=-1疲劳试验进行

验证。

210P1钢、DP780钢试验结果见表4。

表4不同圆弧半径试验结果

圆弧循环次数N/次

半径210P1DP780

r应力幅σa=210MPa应力幅σa=220MPa应力幅σa=290MPa应力幅σa=350MPa

3a14321110832877061500045650853456502676408936385678465673548940857

7a1639534721498985396164425048856649766165567444275369083902042619

10a12033685583103254549133781943036428259367588385469406663875638503

15a567443115145000121869910108302085451785961762891025899888756

（a）210MPa（b）220MPa（c）290MPa（d）350MPa

图5不同应力幅、不同圆弧半径的循环次数平均值

由表4、图5可知，对于210P1钢和DP780钢，都是当r=15a时，循环次数显著降低，主要原

因是由于圆弧半径大导致的试验段加长，试样刚度降低。其他圆弧半径循环次数相差不大。

2、铝板试验结果

选取厚度0.9mm、3.0mm的铝板，在圆弧半径r=7a的情况下，设计不同试验段宽度、不同平

行长度的疲劳试样，进行不同应力水平的R=-1的疲劳试验，通过相同应力水平下不同试样尺寸的

循环次数，确定合适的试验段宽度和平行长度。表5为不同厚度铝板的力学性能。

表5力学性能

厚度/mmRP0.2/MPaRm/MPa

18

0.9149255

3.0230323

疲劳试样设计5组不同疲劳试样尺寸，共计12种疲劳试样尺寸，即：第1组：b=a，LC=b、

3b、4b、5b；第2组：b=3a，LC=b、3b、4b；第3组：b=4a，LC=b、3b、4b；第4组：b=5a，LC=b；

第5组：b=6a，LC=b。通过相同应力水平下不同尺寸试样的循环次数，确定合适的疲劳试验段宽

度b和平行长度LC。

铝板疲劳试验结果见表6、图6、图7。

表6试验结果

循环次数次（）循环次数次（）

宽度b×平行长度N/0.9mmN/3.0mm

C

L应力幅σa=150MPa应力幅σa=170MPa应力幅σa=180MPa应力幅σa=200MPa

a*b76306118768320442309848956469372583236912

a*3b9610376124250452640445130434562636225786

a*4b6341223408281422989144759459622579926077

a*5b91000644731959414313449113317621327

3a*b8835494577388883709736041297462229414404

3a*3b5335442205212002647340392350112557416233

3a*4b189/109/39836266551239517197

3a*5b////1918415678162337147

4a*b731357008924772/////

4a*3b4621937757314/////

4a*4b4695///////

5a*b49176783162432531432////

6a*b51695332371953015214////

（a）150MPa（b）170MPa

图60.9mm厚铝板不同应力幅、不同疲劳试样形状的循环次数平均值

19

（a）180MPa（b）200MPa

图73.0mm厚不同应力幅、不同疲劳试样形状的循环次数平均值

由表6、图6、图7可知，对于厚度0.9mm厚的铝板，应力幅为150MPa时，a×b、a×3b、a×4b、

3a×b、4a×b疲劳试样循环次数较高，a×5b、3a×3b、4a×3b、5a×b、6a×b循环次数稍低；3a×4b、

4a×4b循环次数显著降低，主要原因是试样稍宽。应力幅为170MPa时，a×b、a×3b、a×4b、3a×b、

3a×3b、4a×3b、等截面试样循环次数大致相当；a×5b、4a×b、5a×b、6a×b循环次数稍低；3a×4b、

4a×3b循环次数显著降低，主要原因也是试样稍宽。因4a×3b循环次数较低，4a×4b未做验证验证

试验。

对于厚度3.0mm厚的铝板，应力幅为180MPa时，a×b、a×3b、a×4b、a×5b、3a×b、3a×3b、

3a×4b、3a×5b疲劳试样循环次数大致相当；应力幅为200MPa时，a×b、a×3b、a×4b、a×5b、3a×b、

3a×3b等截面试样循环次数大致相当，3a×4b、3a×5b循环次数显著降低，主要原因是平行长度过

长，试样刚度下降。

2.4结论

为避免汽车薄板在拉压疲劳试验中出现的屈曲问题，应使设计的疲劳试样刚度尽可能大。在试

样厚度a和弹性模量E不变的情况下，b/Lc比值大可提高试样刚度。但同时要保证薄板试样处于

单轴应力状态，b≥6a时在试样的中心产生横向力矩，将出现平面应变状态。综上，推荐等截面疲

劳试样，推荐疲劳试样尺寸为：试验段宽度b=（1～3）a，试样平行长度Lc=（1～3）b，圆弧半径

r=（3～10）a。

3、不采用防屈夹具和采用防屈夹具的应力疲劳验证试验

3.1验证方案

共进行5组验证试验，详见如下：

厚度小于1mm：强度较低的0.7mm的170P1和0.9毫米的DC06；强度稍高的0.8mm的

CR420-480。

厚度大于1mm：1.2mm的CR420-480和1.2mm的DP980。各钢种力学性能见表7。

20

表7力学性能

钢级RP0.2/MPaRm/MPa厚度/mm

170P11703560.7

DC061142970.9

CR210LA2593550.8

CR420-4804305431.2

DP98063110101.2

3.2验证结果

厚度小于1mm的170P1、DC06、CR420-480试验结果见表8～表10。

表8厚度0.7mm的170P1钢试验结果

循环次数N/次

应力幅

b=15LC=6f=5Hz（防屈曲夹具）b=1.6LC=1.6f=15Hzb=8LC=6f=5Hz（防屈曲夹具）

σa/MPa

123均值123均值123均值

18038480029876545823338059919707840945329489930047710000001000000/1000000

19010877517712730304519631613112266404598008577510000001000000/1000000

200175127236733123567178476900716556170588754073251509876561324567879124

21058964106045212316208022860256422739325298853356249173275208459246

2204691146236342924248024277160282304021115146513143632152624147590

表9厚度0.9mm的DC06钢试验结果

循环次数N/次

应力幅

b=1.2LC=2.5f=15Hzb=8LC=6f=5Hz（防屈曲夹具）

σa/MPa

123均值123均值

16034015619164840136123108869460289245235212629

17032868220023056421401911291044769678278447

1801909726984203201664535826690455363543788

19012000700011000754838994209733245624993

表10厚度0.8mm的CR210LA钢试验结果

循环次数N/次

应力幅

b=1.5LC=2.5f=15Hzb=8LC=6f=5Hz（防屈曲夹具）

σa/MPa

123均值123均值

2102863127915314892934578839763749549683570

21

2201984015371140501642058770507574605751861

2301526318166168171674935403369954425038883

240126009363115681117720652188742532721618

由表8、表9、表10可知，对于厚度0.7mm的170P1钢、厚度0.9mm的DC06钢、厚度0.8mm

的CR210LA钢，所有应力水平下，采用防屈曲夹具试样的循环次数均大于不采用防屈曲夹具的循

环次数，且宽度8mm试样的循环次数远远大于宽度15mm的循环次数。

厚度大于1mm的CR420-480和DP980试验结果见表11、12。

表11厚度1.2mm的CR420-480钢试验结果

循环次数N/次

应力幅

b=2.0LC=2.5f=15Hzb=8LC=6f=5Hz（防屈曲夹具）

σa/MPa

123均值123均值

34011689681212805689289227557589754887345135

3603326828963268962970914564175141488815655

380947510125922296079601965689789412

表12厚度1.2mm的DP980钢试验结果

循环次数N/次

应力幅

b=15LC=6f=5Hz（防屈曲夹具）b=2LC=4f=15Hzb=8LC=6f=5Hz（防屈曲夹具）

σa/MPa

123均值123均值123均值

3508797698889108562984768534014234201000000758940527638456786687342557255

37086439716356078972954336170216580465924339558188543305711555994350083

39041354459084467843980864801158179839310023091467903599673492853

410386182713540705354865413452371625015633543581443415094646289

从表11、表12可知，对于厚度1.2mm的CR420-480钢和厚度1.2mm的DP980钢，所有应力

水平下，不采用防屈曲夹具试样的循环次数均大于采用防屈曲夹具的循环次数，且宽度8mm试样

的循环次数远远大于宽度15mm的循环次数。

3.3结论

由以上分析可知，对于厚度小于1mm的汽车钢，无论是高强度还是低强度，均需采用防屈曲

装置。因为不采用防屈曲装置，虽然试样断裂时正常断裂，但是试验过程中位移曲线抖动，说明试

样还是有屈曲现象，影响试验结果的准确性，但采用防屈曲装置，试验频率不宜太大，以免因摩擦

22

力导致试样发热影响试验结果。

对于厚度大于1mm的汽车钢板，试验过程中位移曲线平稳，无抖动现象，建议不采用防屈曲

装置。采用防屈曲装置，不可避免会受到摩擦力的影响，且试验频率低，试验周期长。

4、比对试验结果

与钢铁研究总院、上海大学、山钢集团日照公司共计三家单位进行了汽车薄板轴向应力控制疲

劳检验项目的实验室间的比对活动。选用厚度0.8mm的CR210LA钢和厚度1.2mm的DP780钢进

行比对，每钢种10件，试验温度为室温，试验频率