疲勞試驗(yàn)機(jī)工作原理

華翔機(jī)械

疲勞試驗(yàn)機(jī)是用于測定材料或構(gòu)件在交變載荷作用下的疲勞性能（如疲勞極限、疲勞壽命等）的重要設(shè)備，其工作原理根據(jù)試驗(yàn)類型和設(shè)備結(jié)構(gòu)的不同而有所差異，但核心都是模擬材料在實(shí)際使用中的交變應(yīng)力環(huán)境，以下從電液伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)、電磁共振疲勞試驗(yàn)機(jī)、旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)三種典型設(shè)備展開介紹：

電液伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)

• 基本原理
  • 動(dòng)力驅(qū)動(dòng)：電液伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)主要由液壓源、伺服閥、作動(dòng)器、傳感器和控制系統(tǒng)等組成。液壓源提供高壓油液，伺服閥根據(jù)控制系統(tǒng)的指令精確控制油液的流量和方向，從而驅(qū)動(dòng)作動(dòng)器產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
  • 載荷施加：作動(dòng)器與試樣相連，通過往復(fù)運(yùn)動(dòng)對試樣施加交變載荷。傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測試樣的載荷、位移等參數(shù)，并將信號反饋給控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)的試驗(yàn)程序和反饋信號，調(diào)整伺服閥的開度，以實(shí)現(xiàn)對載荷的精確控制。
    
• 工作過程示例
  • 以金屬試樣的拉伸-壓縮疲勞試驗(yàn)為例，將金屬試樣安裝在試驗(yàn)機(jī)的夾具上。在試驗(yàn)開始前，通過控制系統(tǒng)設(shè)置載荷的幅值、頻率和循環(huán)次數(shù)等參數(shù)。試驗(yàn)過程中，液壓源將高壓油液輸送到伺服閥，伺服閥根據(jù)控制系統(tǒng)的指令控制油液進(jìn)入作動(dòng)器的不同腔室，使作動(dòng)器產(chǎn)生往復(fù)的拉伸和壓縮運(yùn)動(dòng)，從而對試樣施加交變載荷。傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測試樣的載荷和位移，并將數(shù)據(jù)反饋給控制系統(tǒng)。如果試樣的載荷或位移偏離了預(yù)設(shè)值，控制系統(tǒng)會及時(shí)調(diào)整伺服閥的開度，以保證試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。
    
  
  

電磁共振疲勞試驗(yàn)機(jī)

• 基本原理
  • 共振原理：電磁共振疲勞試驗(yàn)機(jī)利用共振原理來產(chǎn)生交變載荷。它主要由電磁激振器、試樣、支撐系統(tǒng)和測量系統(tǒng)等組成。電磁激振器通過電磁感應(yīng)產(chǎn)生交變力，當(dāng)交變力的頻率與試樣的固有頻率一致時(shí)，試樣就會發(fā)生共振，此時(shí)只需很小的激振力就能使試樣產(chǎn)生較大的振幅。
  • 參數(shù)測量：測量系統(tǒng)用于監(jiān)測試樣的振幅、頻率、應(yīng)力等參數(shù)，并將數(shù)據(jù)反饋給控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)反饋信號調(diào)整激振力的頻率和幅值，以保持試樣的共振狀態(tài)。
    
• 工作過程示例
  • 以對一根細(xì)長的金屬絲進(jìn)行疲勞試驗(yàn)為例，將金屬絲安裝在支撐系統(tǒng)上，并使其處于自由振動(dòng)狀態(tài)。電磁激振器產(chǎn)生交變力，作用于金屬絲的一端。通過調(diào)整激振力的頻率，使金屬絲的固有頻率與激振力的頻率一致，從而發(fā)生共振。在共振狀態(tài)下，金屬絲會產(chǎn)生較大的振幅，承受交變應(yīng)力。測量系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測金屬絲的振幅、頻率和應(yīng)力等參數(shù)，并將數(shù)據(jù)反饋給控制系統(tǒng)。如果金屬絲的振幅或應(yīng)力發(fā)生變化，控制系統(tǒng)會及時(shí)調(diào)整激振力的頻率和幅值，以保持共振狀態(tài)。
    
  
  

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