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淺析壓縮疲勞發(fā)熱試驗機的工作原理
閱讀：94發(fā)布時間：2025-7-16
壓縮疲勞發(fā)熱試驗機主要用于模擬材料在反復壓縮載荷作用下的疲勞行為，并研究因疲勞產(chǎn)生的發(fā)熱情況。其工作原理涉及多個關(guān)鍵系統(tǒng)的協(xié)同運作：
(一)加載系統(tǒng)
試驗機通過機械或液壓裝置對試樣施加周期性的壓縮載荷。在機械式試驗機中，通常由電機驅(qū)動曲軸連桿機構(gòu)，將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線往復運動，使壓頭對試樣進行壓縮。而液壓式試驗機則利用液壓油的壓力來推動活塞，從而實現(xiàn)對試樣的壓縮加載。加載頻率和載荷幅度可以根據(jù)試驗要求進行準確設(shè)定和調(diào)節(jié)，以模擬不同工況下材料所受的壓縮疲勞載荷。
(二)位移測量系統(tǒng)
為了準確控制壓縮位移并監(jiān)測試樣在疲勞過程中的變形情況，試驗機配備了高精度的位移測量裝置。常見的有光柵尺、線性變量差分變壓器(LVDT)等。這些傳感器能夠?qū)崟r測量壓頭的位移變化，并將位移信號反饋給控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)根據(jù)位移信號來調(diào)整加載裝置的運行，確保壓縮位移按照預(yù)定的參數(shù)進行，同時也能記錄試樣在疲勞過程中的變形歷史，為分析材料的疲勞性能提供數(shù)據(jù)支持。
(三)溫度測量系統(tǒng)
由于試驗重點關(guān)注疲勞發(fā)熱，因此需要準確測量試樣在疲勞過程中的溫度變化。通常采用熱電偶或紅外測溫技術(shù)。熱電偶可以直接接觸試樣表面，測量特定點的溫度，并將其轉(zhuǎn)換為電信號輸出。紅外測溫則通過檢測試樣表面發(fā)出的紅外輻射來確定其溫度，具有非接觸、快速響應(yīng)的特點。這些溫度測量裝置將溫度信號傳輸給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以便實時監(jiān)測和記錄試樣的溫度變化情況，從而研究壓縮疲勞與發(fā)熱之間的內(nèi)在聯(lián)系。
(四)控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)是壓縮疲勞發(fā)熱試驗機的核心部分，它負責協(xié)調(diào)各個子系統(tǒng)的運行，并根據(jù)預(yù)設(shè)的試驗參數(shù)對加載系統(tǒng)、位移測量系統(tǒng)和溫度測量系統(tǒng)進行準確控制和數(shù)據(jù)采集。控制系統(tǒng)可以設(shè)定壓縮載荷的大小、頻率、試驗次數(shù)等參數(shù)，同時實時監(jiān)控位移和溫度數(shù)據(jù)，當達到預(yù)設(shè)的試驗條件或出現(xiàn)異常情況時，能夠及時停止試驗，并對數(shù)據(jù)進行保存和處理。此外，一些控制系統(tǒng)還具備數(shù)據(jù)分析和處理功能，能夠直接生成疲勞曲線、發(fā)熱曲線等試驗結(jié)果，為研究人員提供便捷的分析工具。
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