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疲勞試驗機是用于測定材料或構件在交變載荷作用下的疲勞性能（如疲勞極限、疲勞壽命等）的重要設備，其工作原理根據試驗類型和設備結構的不同而有所差異，但核心都是模擬材料在實際使用中的交變應力環(huán)境，以下從電液伺服疲勞試驗機、電磁共振疲勞試驗機、旋轉彎曲疲勞試驗機三種典型設備展開介紹： 電液伺服疲勞試驗機- 基本原理
- 動力驅動：電液伺服疲勞試驗機主要由液壓源、伺服閥、作動器、傳感器和控制系統(tǒng)等組成。液壓源提供高壓油液，伺服閥根據控制系統(tǒng)的指令精確控制油液的流量和方向，從而驅動作動器產生往復運動。
- 載荷施加：作動器與試樣相連，通過往復運動對試樣施加交變載荷。傳感器實時監(jiān)測試樣的載荷、位移等參數，并將信號反饋給控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)根據預設的試驗程序和反饋信號，調整伺服閥的開度，以實現對載荷的精確控制。
- 工作過程示例
- 以金屬試樣的拉伸-壓縮疲勞試驗為例，將金屬試樣安裝在試驗機的夾具上。在試驗開始前，通過控制系統(tǒng)設置載荷的幅值、頻率和循環(huán)次數等參數。試驗過程中，液壓源將高壓油液輸送到伺服閥，伺服閥根據控制系統(tǒng)的指令控制油液進入作動器的不同腔室，使作動器產生往復的拉伸和壓縮運動，從而對試樣施加交變載荷。傳感器實時監(jiān)測試樣的載荷和位移，并將數據反饋給控制系統(tǒng)。如果試樣的載荷或位移偏離了預設值，控制系統(tǒng)會及時調整伺服閥的開度，以保證試驗的準確性。
電磁共振疲勞試驗機- 基本原理
- 共振原理：電磁共振疲勞試驗機利用共振原理來產生交變載荷。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產生交變力，當交變力的頻率與試樣的固有頻率一致時，試樣就會發(fā)生共振，此時只需很小的激振力就能使試樣產生較大的振幅。
- 參數測量：測量系統(tǒng)用于監(jiān)測試樣的振幅、頻率、應力等參數，并將數據反饋給控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)根據反饋信號調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
- 以對一根細長的金屬絲進行疲勞試驗為例，將金屬絲安裝在支撐系統(tǒng)上，并使其處于自由振動狀態(tài)。電磁激振器產生交變力，作用于金屬絲的一端。通過調整激振力的頻率，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，金屬絲會產生較大的振幅，承受交變應力。測量系統(tǒng)實時監(jiān)測金屬絲的振幅、頻率和應力等參數，并將數據反饋給控制系統(tǒng)。如果金屬絲的振幅或應力發(fā)生變化，控制系統(tǒng)會及時調整激振力的頻率和幅值，以保持共振狀態(tài)。
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發(fā)表于 2025-6-4 09:00:43
