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剖析高頻疲勞試驗機的原理和特點
閱讀：1587 發布時間：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共振原理進行工作的，其主機系統采用了多個自由度的力學模型進行優化設計。它主要由框架、電磁激振器、主振彈簧、測力傳感器、試樣、及主振系統的配置質量構成機械振動系統，振動由電磁激振器來激勵和保持。當激振器產生的激振力的頻率和相位與振動系統的固有頻率基本一致時，系統便發生了共振，這時配置質量在共振狀態下所產生的慣性力，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是否能夠正常的工作，是關鍵環節。
測控系統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(均值和動態峰值) ;二是產生一個幅度可控的與主機共振頻率相一致，與振動系統阻尼力相位相反的激振力來抵消阻尼力，以維持系統振動。電氣系統根據不同的控制方式,結構及組成也不相同。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、功率驅動等部分組成。
由于該系統是建立在系統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試驗機中小，耗能低。所以將被持續、廣泛地應用在航空、航天、冶金、高等院校科研和教學及工業生產等各個領域。