在航空航天、能源動力及先進核能系統(tǒng)中，高溫部件（如燃氣輪機葉片、航空發(fā)動機熱端結(jié)構(gòu)、核反應(yīng)堆壓力容器）長期承受循環(huán)熱機械載荷，其失效模式往往由高溫低周疲勞主導。
傳統(tǒng)疲勞理論基于室溫環(huán)境建立，而高溫引入的蠕變-疲勞交互作用、動態(tài)微觀組織演變及環(huán)境氧化損傷，使材料的失效機制呈現(xiàn)強非線性特征。
高溫 LCF 的實驗室模擬，是通過測試設(shè)備復現(xiàn)材料在實際服役環(huán)境（高溫+循環(huán)載荷+塑性變形）下的失效過程，為壽命預(yù)測提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
持續(xù)高溫；
應(yīng)變控制、恒定速率、三角波形；
低頻 ＜1Hz；
典型溫度范圍為 300℃ 至 850℃。
滯回曲線；
硬化/軟化作用。
有許多國際/國內(nèi)標準涉及應(yīng)變控制低周疲勞測試，其中常見標準如下。可以發(fā)現(xiàn)，不同標準對應(yīng)變控制誤差的要求并不相同。
實驗室中典型的 LCF 測試系統(tǒng)包含以下配置：
在實際測試中，針對備受關(guān)注的加載鏈的同軸度、應(yīng)變調(diào)節(jié)、溫度控、測試控制四個方面 Instron 提供了更優(yōu)的解決方案。
GB/T 26077 中提到每個系列試驗之前或加載鏈發(fā)生變化后應(yīng)按照 GB/T 34104 檢查試驗機的同軸度，試驗機的同軸度應(yīng)不大于 5%。
GB/T 15248 在夾具部分也規(guī)定應(yīng)有良好的同軸度。采用標定試樣，在其中部圓周上均勻分布 4 片阻值相同的應(yīng)變片，在試樣的彈性范圍內(nèi)，測量其彎曲變形率。測量時重復3次，然后轉(zhuǎn)動 90° 再測。其彎曲變形率應(yīng)在 5% 范圍內(nèi)。
Instron 高剛度機架以及作動缸的軸承設(shè)計保證了機器的對中及高抗側(cè)向力功能；拉桿和夾具采用液壓驅(qū)動加載于樣品端部，進行預(yù)加載避免任何反向間隙；同時通過 AlignPro 裝置測量和調(diào)節(jié)對中，確保加載鏈同軸度在 5% 以內(nèi)。
AlignPro 對中裝置
進行114次對中標定，全部位于5%以內(nèi)
其中94%對中位于2%以內(nèi)， 28%彎曲變形率位于2%以內(nèi)
采用自識別高溫引伸計且在軟件中可自動標定
可靈活調(diào)節(jié)的引伸計支架
相較于以往設(shè)計，更新后的引伸計支架可實現(xiàn)上下、前后、左右以及俯仰角度的靈活調(diào)節(jié)，確保引伸計的兩根陶瓷桿位于試樣中心位置，且保證同時接觸試樣避免打滑，更易于操作。
可實現(xiàn)試樣三點控溫或爐膛三區(qū)控溫
軟件設(shè)置控制升溫保溫
溫度曲線和數(shù)據(jù)顯示更快速的升溫及精確控溫
Instron 高溫爐和溫控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)更快速的升溫，大幅提高測試效率，節(jié)省測試時間，且滿足更精準的溫度控制要求，偏差在 2℃ 以內(nèi)。
WaveMatrix3 測試軟件
Instron 提供 WaveMatrix3 測試軟件用于低周疲勞測試，可弱化應(yīng)變控制對于調(diào)諧的需求，簡單調(diào)諧后就能符合應(yīng)變控制的要求，提高用戶操作的易用性。
在軟件中輸入測試參數(shù)，采用高級振幅控制確保起始波形不出現(xiàn)過沖且在 10 個循環(huán)內(nèi)達到目標應(yīng)變值；
試驗過程中控制的應(yīng)變峰值不超過設(shè)定值的 1%；
自定義數(shù)據(jù)采集設(shè)置可根據(jù)用戶需求保存數(shù)據(jù)；
自定義計算功能可協(xié)助用戶獲得相應(yīng)的測試結(jié)果。
最大應(yīng)變 0.84%，R=0.05,0.5Hz
最大應(yīng)變0.5%，R=-1,0.33Hz
通過嚴格遵循國際/國內(nèi)標準并依托高性能測試系統(tǒng)，高溫低周疲勞實驗不僅實現(xiàn)了材料服役環(huán)境的真實還原，更為復雜工況下的壽命預(yù)測提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。在高溫結(jié)構(gòu)件設(shè)計邁向極限性能的今天，精確的疲勞評估能力已不再是“加分項"，而是確保系統(tǒng)安全性與可靠性的基礎(chǔ)保障。
Instron 液壓疲勞試驗系統(tǒng)家族
Instron 提供完整的高溫 LCF 測試解決方案，涵蓋高剛度機架、精密控溫、可調(diào)式高溫引伸計及智能控制軟件 Wavematrix3，確保測試過程中的應(yīng)變精度、同軸度和數(shù)據(jù)一致性，助力科研與工程實現(xiàn)更可靠的疲勞壽命評估。
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