1. 測試對象和材料是什么?
金屬材料: 如鋼材、鋁合金(高周疲勞)
高分子材料/塑料/橡膠: (低周疲勞、熱疲勞)
復(fù)合材料: 如碳纖維(需要特殊夾具和考慮各向異性)
具體零部件: 如骨骼、汽車懸掛、葉片、血管支架等。



2. 需要哪種類型的疲勞測試?
高周疲勞: 載荷較低,循環(huán)次數(shù)高(通常 > 10^5-10^7 次),主要用于材料基礎(chǔ)性能研究。
低周疲勞: 載荷高,循環(huán)次數(shù)低(通常 < 10^5 次),伴有塑性變形,常用于評估結(jié)構(gòu)件的壽命。
裂紋擴展速率測試: 研究已有裂紋在循環(huán)載荷下的擴展情況。
熱機械疲勞: 載荷和溫度同時循環(huán)變化,用于發(fā)動機葉片等高溫部件。
高頻疲勞/振動疲勞: 使用高頻激振器,模擬振動環(huán)境。
3. 載荷要求是多少?
動態(tài)力范圍: 您需要施加的最大拉力和壓力是多少?(單位:kN, 如 ±50kN, ±100kN)。這是選擇作動器和框架剛度的核心依據(jù)。
靜態(tài)力: 是否需要保持恒定的靜態(tài)載荷?
4. 測試頻率范圍是多少?
金屬高周疲勞通常希望頻率高一些(如 50-200Hz)以縮短測試時間。
零部件、復(fù)合材料或橡膠等材料,由于材料本身阻尼或結(jié)構(gòu)復(fù)雜性,頻率通常較低(0.1-10Hz)。
注意: 頻率越高,對設(shè)備動態(tài)性能要求越高,也可能引起試件發(fā)熱,影響結(jié)果。
5. 試件尺寸和裝夾方式?
試件的幾何尺寸和連接方式?jīng)Q定了您需要什么樣的夾具(如螺紋連接、孔銷連接、專用工裝等)。
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第二步:了解疲勞試驗機的主要類型和結(jié)構(gòu)
確定了類型后,需要仔細對比不同品牌和型號的具體參數(shù)。
1. 作動器(核心部件)
最大動態(tài)力: 確保留有20%-30%的余量,不要滿負荷使用。
頻率范圍: 確認其工作頻率范圍覆蓋您的測試需求。
振幅/行程: 滿足試件變形量的要求。
精度: 包括力、位移、變形的控制與測量精度。
2. 控制系統(tǒng)與軟件
控制模式: 是否支持力、位移、應(yīng)變(引伸計)等多種控制模式及其平滑切換?
波形生成: 能否生成正弦波、三角波、方波、斜波以及自定義波形?
測試譜: 能否導(dǎo)入復(fù)雜的載荷譜(如道路譜、飛行譜)進行模擬測試?
軟件易用性: 界面是否友好?測試序列編輯是否靈活?數(shù)據(jù)采集和處理功能是否強大?
安全性: 是否有完備的安全連鎖保護機制(如力、位移、變形超限保護)?
3. 主機框架
剛度: 框架必須有足夠的剛度,以確保在最大動態(tài)載荷下變形極小,保證加載的準確性和試驗結(jié)果的可靠性。
工作空間: 是否能容納您的試件和必要的夾具、環(huán)境箱等附件?
第四步:考慮必要的附件和配套設(shè)施
夾具: “測試的成功始于夾具"。必須根據(jù)試件專門設(shè)計或選購,確保裝夾可靠,避免在夾具處斷裂。
環(huán)境箱: 是否需要高低溫、腐蝕介質(zhì)等環(huán)境模擬?
引伸計: 用于精確測量試樣的標距變形,對于應(yīng)變控制和低周疲勞測試至關(guān)重要。
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng): 確保通道數(shù)和采樣率滿足要求。
基礎(chǔ)設(shè)施:
第五步:品牌、預(yù)算與售后服務(wù)
1. 品牌與供應(yīng)商:
國際品牌:如 Instron(英斯特朗)、MTS、ZwickRoell(茲韋克)、Shimadzu(島津) 等,技術(shù)成熟,性能穩(wěn)定,但價格昂貴。
國內(nèi)優(yōu)秀品牌:如凱爾測控、南京尼歐 等,性價比高,售后服務(wù)響應(yīng)快,近年來技術(shù)進步顯著。
選擇有良好聲譽、技術(shù)實力強的供應(yīng)商。
2. 預(yù)算:
不僅包括設(shè)備本身,還應(yīng)考慮:
附件費用(夾具、環(huán)境箱等,可能占很大比例)
安裝調(diào)試費
培訓(xùn)費
后續(xù)的維護保養(yǎng)和備件成本
3. 售后服務(wù)與技術(shù)支撐:
供應(yīng)商是否能提供及時、專業(yè)的技術(shù)支持、維修和校準服務(wù)?
備件的供應(yīng)周期和價格如何?
操作培訓(xùn)是否到位?
總結(jié):選擇流程清單
1. 定義需求: 材料、零件、載荷、頻率、測試類型。
2. 初選類型: 電動 vs. 液壓 vs. 諧振。
3. 考察參數(shù): 作動器性能、框架剛度、控制軟件。
4. 確定附件: 夾具、環(huán)境箱、測量儀器。
5. 評估供應(yīng)商: 品牌、技術(shù)能力、報價、售后服務(wù)。
6. 實地考察: 如果可能,參觀供應(yīng)商的演示實驗室或已有用戶,親眼看看設(shè)備運行情況。
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