金屬疲勞試驗(yàn)重要性
航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)、直升機(jī)的主要?jiǎng)恿ρb置，是長(zhǎng)期制約我國(guó)航空工業(yè)和軍事裝備發(fā)展的關(guān)鍵裝備。航空發(fā)動(dòng)機(jī)是具有多個(gè)轉(zhuǎn)子且工況變化十分頻繁的高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械， 其部件（特別是葉片和盤(pán)）承受十分復(fù)雜振動(dòng)載荷。
由振動(dòng)載荷引起的材料疲勞問(wèn)題是制約航空發(fā)動(dòng)機(jī)高可靠性、長(zhǎng)壽命服役的關(guān)鍵問(wèn)題，長(zhǎng)期以來(lái)一直困擾我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制生產(chǎn)和安全使用。
超聲波疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)原理
超聲波疲勞試驗(yàn)是一種加速共振式的疲勞試驗(yàn)方法，在被加載試樣上建立機(jī)械諧振波。基于壓電伸縮原理并利用高能超聲波諧振技術(shù)，它的測(cè)試頻率（20kHz）遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了常規(guī)疲勞測(cè)試頻率。在實(shí)際試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)能得到疲勞度以及閾值附近的數(shù)據(jù)，由于頻率高，能夠迅速地檢測(cè)各種各種工業(yè)材料的高重復(fù)周期的疲勞極限。
針對(duì)現(xiàn)代機(jī)械裝備零件超長(zhǎng)壽命和超高可靠性要求，超聲疲勞試驗(yàn)機(jī)基于超聲波諧振原理，在試樣上產(chǎn)生高頻振動(dòng)載荷，完成材料的（超）高周疲勞性能試驗(yàn)。本公司研制的第三代多功能超聲疲勞試驗(yàn)機(jī)具有工作頻率范圍寬、輸出幅值大、控制精度高的特點(diǎn)，可以開(kāi)展各種金屬材料和復(fù)合材料的變應(yīng)力比軸向?qū)ΨQ(chēng)拉壓、變應(yīng)力比三點(diǎn)彎曲、振動(dòng)彎曲等多種加載形式的超聲波疲勞試驗(yàn)，同時(shí)提供軸向拉壓、三點(diǎn)彎曲、振動(dòng)彎曲等各類(lèi)試樣的輔助優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件。
超聲波疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)
- 可作隨機(jī)變幅加載，包括低水平載荷，從而更接近工程實(shí)際。
- 采用計(jì)算機(jī)設(shè)定和控制試驗(yàn)，可以簡(jiǎn)單地再現(xiàn)微小缺陷而產(chǎn)生的疲勞破壞。
- 由于在共振狀態(tài)下進(jìn)行試驗(yàn)，可以產(chǎn)生高應(yīng)力，能夠進(jìn)行1000MP*的鋼材試驗(yàn)。
- 試驗(yàn)設(shè)備所需輸出功率很低（數(shù)十瓦到數(shù)百瓦），可大量節(jié)省能源，節(jié)約試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)。
- 諧振時(shí)試件端部的應(yīng)力水平很低，從而簡(jiǎn)化了試件裝夾，只需一端裝夾，這對(duì)于脆性材料很有利。
- 以20KHz的重復(fù)頻率快速評(píng)價(jià)金屬材料的疲勞壽命，縮短試驗(yàn)時(shí)間數(shù)百倍乃至上千倍。
超聲波疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)?應(yīng)用
主要應(yīng)用于航空航天、高鐵汽車(chē)和電站等領(lǐng)域，開(kāi)展合金鋼、鋁合金和鈦合金等各類(lèi)金屬材料，以及碳纖維復(fù)合材料的(超)高周疲勞性能試驗(yàn)。相較于常規(guī)疲勞試驗(yàn)方法，可以縮短試驗(yàn)時(shí)間90%以上，大幅度節(jié)省試驗(yàn)成本。
工作頻率：20KHz±1KHz 驅(qū)動(dòng)電源：數(shù)控發(fā)生器
使用功率：2000W 工作模式：連續(xù)或間斷工作
頻率分辨率：1Hz 產(chǎn)品型號(hào)：GB-P-1328
波形失真度：＜1%（20KHz正弦波） 輸出振幅：±10~±75μm
控制精度：1μm 線性度：＞99%
超聲振動(dòng)應(yīng)力范圍：（以鈦合金為例）
拉壓：100~750MPa 三點(diǎn)彎曲：65~487.5MPa
振動(dòng)彎曲：55~412.5MPa 平均應(yīng)力范圍：0~1000MPa
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