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剖析高頻疲勞試驗機的原理和特點
閱讀：1502 發(fā)布時間：2021-3-12
疲勞試驗，是利用疲勞試驗機來測定試樣在各種環(huán)境下的疲勞性能，并研究其斷裂過程的試驗。疲勞試驗可以預測材料或構(gòu)件在交變載荷作用下的疲勞強度，一般該類試驗周期較長，所需設備比較復雜。
按頻率，疲勞試驗機可分為低頻疲勞試驗機、中頻疲勞試驗機、高頻疲勞試驗機、超高頻疲勞試驗機。低頻低于30Hz的稱為低頻疲勞試驗機，30-100Hz的稱為中頻疲勞試驗機，100-300Hz的稱為高頻疲勞試驗機。300Hz以上的稱為超高頻疲勞試驗機。機械與液壓式一般為低頻，機電驅(qū)動為中頻和低頻，電磁諧振式為高頻，氣動式和聲學式為超高頻。
按頻率，疲勞試驗機可分為低頻疲勞試驗機、中頻疲勞試驗機、高頻疲勞試驗機、超高頻疲勞試驗機。低頻低于30Hz的稱為低頻疲勞試驗機，30-100Hz的稱為中頻疲勞試驗機，100-300Hz的稱為高頻疲勞試驗機。300Hz以上的稱為超高頻疲勞試驗機。機械與液壓式一般為低頻，機電驅(qū)動為中頻和低頻，電磁諧振式為高頻，氣動式和聲學式為超高頻。
高頻疲勞試驗機是基于系統(tǒng)共振原理進行工作的，其主機系統(tǒng)采用了多個自由度的力學模型進行優(yōu)化設計。它主要由框架、電磁激振器、主振彈簧、測力傳感器、試樣、及主振系統(tǒng)的配置質(zhì)量構(gòu)成機械振動系統(tǒng)，振動由電磁激振器來激勵和保持。當激振器產(chǎn)生的激振力的頻率和相位與振動系統(tǒng)的固有頻率基本一致時，系統(tǒng)便發(fā)生了共振，這時配置質(zhì)量在共振狀態(tài)下所產(chǎn)生的慣性力，往復作用在試樣上，來完成對試樣的疲勞試驗。主機諧振性能設計的好壞直接關系到系統(tǒng)是否能夠正常的工作，是關鍵環(huán)節(jié)。
測控系統(tǒng)的工作主要有兩個作用:一是準確的測量出試件所受的力值(均值和動態(tài)峰值) ;二是產(chǎn)生一個幅度可控的與主機共振頻率相一致，與振動系統(tǒng)阻尼力相位相反的激振力來抵消阻尼力，以維持系統(tǒng)振動。電氣系統(tǒng)根據(jù)不同的控制方式,結(jié)構(gòu)及組成也不相同。但具備的共性部分有：測力傳感器及其對應的放大器、峰谷值及均值測量部分、指令設定、比例控制、功率驅(qū)動等部分組成。
由于該系統(tǒng)是建立在系統(tǒng)共振原理的基礎上工作，所以高頻疲勞試驗機比其它各種類型的疲勞試驗機效率都高，，主要體現(xiàn)在工作頻率高、能量消耗低。另外，使用操作方便試驗波形好，其波形失真度在動態(tài)試驗機中小，耗能低。所以將被持續(xù)、廣泛地應用在航空、航天、冶金、高等院校科研和教學及工業(yè)生產(chǎn)等各個領域。