超聲波疲勞試驗原理和優(yōu)點
超聲波疲勞試驗原理:
超聲疲勞試驗是一種加速共振式的疲勞試驗方法,在被加載試樣上建立機械諧振波?;趬弘娚炜s原理并利用高能超聲波諧振技術(shù),它的測試頻率(20kHz)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了常規(guī)疲勞測試頻率。在實際試驗時間內(nèi)能得到疲勞度以及閾值附近的數(shù)據(jù),由于頻率高,能夠迅速地檢測各種各種工業(yè)材料的高重復(fù)周期的疲勞極限。
針對現(xiàn)代機械裝備零件超長壽命和超高可靠性要求,超聲疲勞試驗機基于超聲波諧振原理,在試樣上產(chǎn)生高頻振動載荷,完成材料的(超)高周疲勞性能試驗。本公司研制的第三代多功能超聲疲勞試驗機具有工作頻率范圍寬、輸出幅值大、控制精度高的特點,可以開展各種金屬材料和復(fù)合材料的變應(yīng)力比軸向?qū)ΨQ拉壓、變應(yīng)力比三點彎曲、振動彎曲等多種加載形式的超聲疲勞試驗,同時提供軸向拉壓、三點彎曲、振動彎曲等各類試樣的輔助優(yōu)化設(shè)計軟件。
超聲疲勞試驗優(yōu)點
- 可作隨機變幅加載,包括低水平載荷,從而更接近工程實際。
- 采用計算機設(shè)定和控制試驗,可以簡單地再現(xiàn)微小缺陷而產(chǎn)生的疲勞破壞。
- 由于在共振狀態(tài)下進行試驗,可以產(chǎn)生高應(yīng)力,能夠進行1000MP*的鋼材試驗。
- 試驗設(shè)備所需輸出功率很低(數(shù)十瓦到數(shù)百瓦),可大量節(jié)省能源,節(jié)約試驗經(jīng)費。
- 諧振時試件端部的應(yīng)力水平很低,從而簡化了試件裝夾,只需一端裝夾,這對于脆性材料很有利。
- 以20KHz的重復(fù)頻率快速評價金屬材料的疲勞壽命,縮短試驗時間數(shù)百倍乃至上千倍。
以10 9疲勞試驗為例
20Hz伺服液壓疲勞試驗需要1.5年;
50Hz旋轉(zhuǎn)彎曲試驗機需要231天;
300Hz高頻振動臺需要38.5天;
20Khz超聲疲勞實驗僅需13.8小時。