最近我們后臺收到幾條關(guān)于疲勞試驗機(jī)的咨詢,其中不少客戶普遍關(guān)注同一個問題:做材料疲勞壽命測試,不知道應(yīng)該選擇哪一種疲勞試驗機(jī)。有的客戶需要測試金屬材料、彈簧、連接件等小型零部件在循環(huán)受力下的壽命變化;有的客戶需要分析復(fù)合材料、汽車零部件在長期使用過程中的性能衰減;還有客戶需要對大型結(jié)構(gòu)件進(jìn)行高載荷疲勞驗證。
那么,疲勞試驗機(jī)到底有哪些類型?它們之間有什么區(qū)別?用戶在選擇疲勞測試設(shè)備時應(yīng)該如何判斷?本文科準(zhǔn)測控小編就圍繞疲勞試驗機(jī)的分類、不同設(shè)備的特點(diǎn)以及適用測試場景展開介紹,供有需要的讀者參考。
一、疲勞試驗機(jī)主要有哪些類型?
根據(jù)驅(qū)動方式和應(yīng)用場景不同,疲勞試驗機(jī)主要可以分為:
l 電子式疲勞試驗機(jī);
l 電動伺服疲勞試驗機(jī);
l 電液伺服疲勞試驗機(jī)。
三種設(shè)備均用于材料或結(jié)構(gòu)件疲勞性能測試,但在測試載荷、動態(tài)性能以及應(yīng)用方向方面存在差異。
二、電子式疲勞試驗機(jī):適用于實驗室材料疲勞測試
電子式疲勞試驗機(jī)通常采用電機(jī)驅(qū)動加載機(jī)構(gòu),通過傳感器和控制系統(tǒng)實現(xiàn)循環(huán)加載。
該類型設(shè)備主要用于中小載荷材料疲勞性能測試,適合實驗室研發(fā)和材料性能分析。
測試過程中,設(shè)備根據(jù)設(shè)定參數(shù)對試樣施加周期性載荷,可進(jìn)行:
l 拉伸疲勞測試;
l 壓縮疲勞測試;
l 彎曲疲勞測試。
通過采集循環(huán)過程中的力值、位移等數(shù)據(jù),可以分析:
l 疲勞壽命;
l 剛度變化;
l 循環(huán)性能變化。
以科準(zhǔn)測控SSBY-100系列電子式動靜態(tài)疲勞試驗機(jī)為例,設(shè)備采用力、位移、變形閉環(huán)控制方式,支持正弦波、三角波、方波等多種加載模式,適用于材料疲勞性能研究。
主要應(yīng)用:
l 金屬材料;
l 復(fù)合材料;
l 醫(yī)療器械部件;
l 精密零件。
三、電動伺服疲勞試驗機(jī):適用于中等載荷疲勞測試
電動伺服疲勞試驗機(jī)采用伺服電機(jī)或電動缸作為驅(qū)動方式,相比普通電子式疲勞設(shè)備,具有更大的測試載荷范圍和更強(qiáng)的動態(tài)加載能力。
該類型設(shè)備可以實現(xiàn):
l 高精度位移控制;
l 力值閉環(huán)控制;
l 多波形循環(huán)加載。
測試過程中,可以根據(jù)材料特性設(shè)置:
l 循環(huán)載荷;
l 加載頻率;
l 位移幅值;
l 加載波形。
科準(zhǔn)測控ElecPlusE1500系列電動伺服疲勞試驗機(jī)主要用于金屬、非金屬、復(fù)合材料等材料的動態(tài)力學(xué)性能測試,可開展:
l 拉伸疲勞;
l 壓縮疲勞;
l 疲勞壽命測試;
l 動靜態(tài)力學(xué)測試。
適用于:
l 汽車零部件;
l 工程材料;
l 航空材料;
l 科研實驗。
四、電液伺服疲勞試驗機(jī):適用于高載荷結(jié)構(gòu)疲勞測試
電液伺服疲勞試驗機(jī)采用液壓動力系統(tǒng),通過伺服閥控制液壓作動器進(jìn)行動態(tài)加載。
相比電子式和電動伺服設(shè)備,電液伺服疲勞試驗機(jī)具有更大的輸出載荷,適用于大型結(jié)構(gòu)件和高強(qiáng)度材料測試。
主要特點(diǎn)包括:
l 測試力范圍大;
l 動態(tài)加載能力強(qiáng);
l 適合長期循環(huán)試驗。
例如科準(zhǔn)測控PWS系列電液伺服疲勞試驗機(jī),覆蓋20kN~500kN載荷范圍,可用于:
l 高周疲勞測試;
l 低周疲勞測試;
l 疲勞裂紋擴(kuò)展測試;
l 斷裂力學(xué)測試。
典型應(yīng)用:
l 航空航天結(jié)構(gòu)件;
l 汽車底盤部件;
l 工程機(jī)械;
l 大型金屬結(jié)構(gòu)。
五、不同類型疲勞試驗機(jī)如何選擇?
選擇疲勞試驗機(jī)時,需要結(jié)合測試對象、載荷范圍以及試驗?zāi)康倪M(jìn)行判斷。
1. 根據(jù)測試載荷選擇
如果主要測試:小型材料試樣;精密零部件;實驗室材料研究;可選擇電子式疲勞試驗機(jī)。
如果測試:中等尺寸零件;工程材料;動態(tài)力學(xué)性能;可選擇電動伺服疲勞試驗機(jī)。
如果測試:大型結(jié)構(gòu)件;高強(qiáng)度材料;大載荷疲勞;則需要選擇電液伺服疲勞試驗機(jī)。
2. 根據(jù)測試目的選擇
不同疲勞測試關(guān)注點(diǎn)不同。
疲勞壽命測試:關(guān)注材料循環(huán)次數(shù)和失效時間。
疲勞性能分析:關(guān)注載荷、位移、剛度變化。
結(jié)構(gòu)可靠性驗證:關(guān)注零部件長期服役能力。
根據(jù)實際測試目標(biāo)匹配設(shè)備類型,可以提高測試結(jié)果的適用性。
隨著航空航天、新能源汽車、裝備制造等領(lǐng)域?qū)Σ牧峡煽啃缘囊蟛粩嗵岣撸跍y試逐漸向更高精度,更復(fù)雜工況模擬,更智能數(shù)據(jù)分析的方向發(fā)展。
現(xiàn)代疲勞試驗機(jī)不僅能夠完成循環(huán)加載,還可以結(jié)合環(huán)境箱、溫控系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)分析軟件,實現(xiàn)不同工況下的材料性能評價。
科準(zhǔn)測控圍繞不同測試需求,提供SSBY-100系列電子式動靜態(tài)疲勞試驗機(jī)、ElecPlus E1500系列電動伺服疲勞試驗機(jī)以及PWS系列電液伺服疲勞試驗機(jī),還可以根據(jù)不同試樣不同測試需求提供定制化解決方案。
如果您正在了解疲勞試驗機(jī)類型、疲勞測試設(shè)備選擇、材料疲勞壽命檢測方案,歡迎咨詢科準(zhǔn)測控,獲取適合自身樣品的測試方案。