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一起來了解下高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)的具體原理
閱讀：1127 發(fā)布時間：2022-12-14
高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)用于進(jìn)行測定金屬、合金材料及其構(gòu)件（如操作關(guān)節(jié)、固接件、螺旋運(yùn)動件等）在室溫狀態(tài)下的拉伸、壓縮或拉壓交變負(fù)荷的疲勞特性、疲勞壽命、預(yù)制裂紋及裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)。
基于不同的應(yīng)用，高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)還可分為電磁式與電機(jī)式兩種。電磁式高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)的動態(tài)位移相對較小，但是可以提供高達(dá)500Hz的試驗(yàn)頻率。電機(jī)式高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)在頻率上不及電磁式但是提供了更大的位移量以滿足結(jié)構(gòu)件試驗(yàn)的需求。
高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)是基于系統(tǒng)共振原理進(jìn)行工作的，其主機(jī)系統(tǒng)采用了多個自由度的力學(xué)模型進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。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(jī)械振動系統(tǒng)，振動由電磁激振器來激勵和保持。當(dāng)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(fù)作用在試樣上，來完成對試樣的疲勞試驗(yàn)。主機(jī)諧振性能設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到系統(tǒng)是否能夠正常的工作，是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
測控系統(tǒng)的工作主要有兩個作用:一是準(zhǔn)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(jī)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(yīng)的放大器、峰谷值及均值測量部分、指令設(shè)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(chǔ)上工作，所以高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)比其它各種類型的疲勞試驗(yàn)機(jī)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(yàn)波形好，其波形失真度在動態(tài)試驗(yàn)機(jī)中小，耗能低。所以將被持續(xù)、廣泛地應(yīng)用在航空、航天、冶金、高等院校科研和教學(xué)及工業(yè)生產(chǎn)等各個領(lǐng)域。