試驗荷載

在應力分析中，為了進行可靠性試驗，必須清楚這些應力如何作用在機器上，以及機器運轉的條件。因此，必須徹底瞭解在各種運轉條件下，研究對象區域所受的應力類型。同時，關注出現問題時的主要載荷和產生異常載荷的運轉條件，以及對在主要運轉條件下出現的所有問題進行徹底試驗也是很重要的。另一方面，如在設計時忽視一個產生大應力的運轉條件，等於忽視一個大的應力，這將導致設計失敗。

存在快速試驗(為了更快得到試驗結果，而將試驗載荷有意提高的試驗)不能在實際機器上進行的情況。在這種情況下，試驗可以這樣來進行，從機器中取出相關的部分，安裝在台架上，並採用外載荷加載，外載荷大於實際機器上所施加的正常載荷。在進行這種類型的台架試驗時，要特別注意安裝部位(或支架)的條件，以及載荷作用點的加載條件。如果這兩個條件與實際的機器不同，試驗可能得到與實際機器不同的試驗結果。

因為各種材料的載荷確定條件不同，這裏只介紹幾種常見的試驗載荷。 ^[1] 

採用在不允許發生靜態損壞的運轉條件下，可能作用在機器上的真實最大載荷。在載荷的一次作用下就會發生靜態損壞，因此，如果每次測量的最大載荷值發生變化，為了預估真實的最大值，該值必須經過統計學處理(例如，極值統計)。 ^[1] 

採用在不允許發生滑動的運轉條件下，可能作用在機器上的最大載荷。在載荷的一次作用下，滑動也會發生，因此，如果測量得到的載荷值發生變化，該值必須經過統計學處理。 ^[1] 

採用在不允許發生鬆動(這裏指致命的旋轉鬆動)的運轉條件下，可能作用在機器上的最大交變載荷。“交變載荷”是一種作用方向反覆交替變換的載荷。因為滑動反覆發生，必定在螺栓和螺栓孔之間的間隙中發生向左、向右的交替反覆滑動。因此，一個左右交替變化方向的系統外部剪切載荷，即一個交變載荷是必不可少的。如果載荷只在一個方向重複，螺栓和螺栓孔之間的滑動將只發生一次，而不會發生反覆滑動，也不會有旋轉鬆動的進展。因此，不需要考慮這種類型的載荷。

交變載荷從其零點算起，如果兩個方向的大小相等，則此交變載荷稱之為“完全交變載荷”；如果兩個方向的大小不相等，則稱之為“部分交變載荷”。在部分交變載荷的情況下，應用較小一方的載荷是適宜的。原因是，為了發生反覆的滑動，被聯接件在較小載荷的作用下發生滑動才是不可缺少的。

即使在單一的運轉條件下沒有交變載荷的產生，通過兩個運轉條件的組合，交變載荷也可能產生。正因如此，考慮運轉條件的組合也是重要的。 ^[1] 

採用在不允許被聯接件出現分離的運轉條件下，可能作用在機器（或部件）上的最大載荷。自然，只有將被聯接件分開方向上的載荷才應當考慮。 ^[1] 

疲勞斷裂的發生是通過疲勞損傷的積累而產生的，疲勞損傷是由載荷的頻繁反覆作用而引起的。如果脈動載荷的大小是恆定的，則採用最大值；如果脈動載荷的大小是變化的，且在它們的組合作用下導致疲勞斷裂，則應該估算在機器的生命(使用壽命)週期內，載荷的大小和該載荷作用的次數，通過線性累積損傷規律(Miner’s Law)預測其耐久性壽命。或者，根據估算的頻次比施加不同大小的載荷，進行耐久性試驗(程序加載耐久性試驗)。

因此，在無限壽命的情況下，可以採用可能的最大反覆載荷。然而，在有限壽命的情況下，必須考慮載荷的大小及重複頻率的組合(載荷累積頻率分佈曲線)。 ^[1]