动态疲劳试验机测试原理
动态疲劳试验机是一种专门用于测定金属及其合金材料在室温状态下的拉伸、压缩或拉、压交变负荷的疲劳性能试验的机器。其测试原理主要包括以下几个方面:
1.应力或应变的周期或随机变化
动态疲劳试验机使试样或构件承受周期或随机变化的应力或应变,以此来测定疲劳极限和疲劳寿命等指标。这种试验方法可以观察疲劳破坏现象和断口特征,进而学会对称循环下测定金属材料疲劳极限的方法。
2.实际载荷与设定载荷的比较
在动态疲劳试验机中,实际载荷与设定载荷之间可能会出现幅值衰减的现象,这会直接影响试验结果的准确性。为了解决这个问题,可以通过对实际输出波形幅值的检测,将设定幅值与检测幅值的偏差及其偏差变化率作为模糊控制器的输入,经模糊推理得出补偿因子,并应用补偿因子对波形的幅值进行实时修正,以提高试验结果的准确性。
3.控制过程的实时性
为了充分保证控制过程的实时性,可以将内环控制算法及外环波形补偿算法分别放在不同的线程中运行。这样的设计可以确保动态疲劳试验机在测试过程中的控制精度和快速性。
4.疲劳试验的分类
根据引起疲劳失效的应力特点,疲劳试验可以分为由机械应力引起的机械疲劳和由热应力(交变热应力)引起的热疲劳。从循环周次来看,可以根据是高周、低周还是超高周疲劳来进行分类。此外,还可以根据载荷性质的不同,分为拉压疲劳、扭转疲劳以及弯曲疲劳等。
综上所述,动态疲劳试验机的测试原理涉及到应力或应变的周期或随机变化、实际载荷与设定载荷的比较、控制过程的实时性以及疲劳试验的分类等多个方面。这些原理共同作用,使得动态疲劳试验机能够准确地测定金属及其合金材料的疲劳性能。