薄板作为一种重要的原材料,广泛应用于汽车工业中,制作各种重要结构件、冲压件。在工况条件下,车辆行驶不仅要求所用材料具有优异的静态力学性能,冲压成形性能,还需要有较好的疲劳性能。在汽车轻量化的大背景下,SAPH440作为一种高强度钢,可以替代普通强度钢材。汽车钢板的低周疲劳性能测试在汽车研发制造中是一个重要设计指标。在国家标准中规定,厚度小于2.5mm的金属薄板在进行应变控制疲劳试验时需要使用防屈曲装置,防止试样在试验过程中屈曲失稳,如何保证防屈曲装置符合标准要求,以保证薄板拉压疲劳性能测试的顺利进行及试验结果的准确可靠是目前研究的热点。本课题运用材料力学理论,基于挠度曲线微分方程对薄板屈曲临界载荷进行了计算分析。计算了同长度不同厚度、同厚度不同长度的SAPH440薄板试样临界屈曲载荷,并分析了其变化规律,在试验前可通过试验材料及尺寸确定试验过程中是否需要使用防屈曲装置;设计了夹紧力可调节的新型TC4钛合金防屈曲装置;通过测量试样与改性聚四氟乙烯薄膜片之间的摩擦力、计算试样厚度方向的变形量、测量防屈曲装置的变形量,分析试样疲劳寿命数据的稳定性,研究了防屈曲装置在薄板拉压应变控制疲劳试验中的适用性。本课题得出的主要结论为:厚度1.5mm、长度76mm,平行段宽度为10mm的试样,其临界应力为253MPa,临界应变为0.13%,试验中应变幅值超过0.13%时,试样会发生屈曲失稳,需使用防屈曲装置。试验中测得螺栓紧固轴力与扭矩水平的关系为:F=0.4139W+0.3025,通过调节扭矩水平可以调节螺栓紧固轴力,进而调节防屈曲装置中的减摩材料与试样之间的摩擦力;使用改性聚四氟乙烯减摩片可以有效减少摩擦,增强减摩片的抗蠕变性能和长时间工作下的润滑性能。试验表明,新设计的轻质高强度TC4钛合金防屈曲装置,可以减轻自重并对试样提供足够的刚性支撑;U型卡槽的设计有效解决了引伸计装夹时橡皮绳受力不均的问题;试样一侧与防屈曲装置一侧平齐而另一侧预留1mm方便引伸计装夹,在安装过程中可实现防屈曲装置与试样间的对中;使用防屈曲装置时,由改性聚四氟乙烯减摩片与试样间接触产生的摩擦力值不超过试验力值的2%,试样厚度方向受防屈曲装置压力产生的变形量及防屈曲装置的变形量较小,当扭矩为2.5N·m时,试样厚度方向上的应变为0.003%,对试验结果无明显影响,在同一试验条件下,试样的疲劳寿命试验数据整体波动较小,稳定性高。