[實(shí)用新型]亞超聲高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320068804.6
• 申請(qǐng)日: 2013-02-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203178147U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王東坡;吳良辰;柳陽(yáng);張濤;黃超;王穎
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天津天東恒科技發(fā)展有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01N3/32
• 分類(lèi)號(hào): G01N3/32;G01N3/38
• 代理公司: 北京市盈科律師事務(wù)所 11344
• 代理人: 程新霞

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于疲勞檢測(cè)與試驗(yàn)領(lǐng)域，更加具體地說(shuō)，涉及一種亞超聲頻率（5kHz～15kHz）下的疲勞試驗(yàn)裝置。?

背景技術(shù)

高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)廣泛應(yīng)用于對(duì)金屬與非金屬構(gòu)件的拉壓、扭轉(zhuǎn)、彎曲、點(diǎn)蝕等疲勞性能的檢測(cè)，屬于疲勞檢測(cè)與試驗(yàn)中應(yīng)用范圍最廣、數(shù)量最多的一類(lèi)設(shè)備，在機(jī)械、電子、航空、航天、冶金等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。現(xiàn)有高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)均是采用電磁驅(qū)動(dòng)或電液伺服驅(qū)動(dòng)，一般工作頻率不大于500Hz。但是材料的高周疲勞循環(huán)周次則介于10⁵～10⁷之間，超高周疲勞的循環(huán)周次更高達(dá)10⁸以上。如此大的時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本限制了現(xiàn)階段高周及超高周疲勞試驗(yàn)及研究。而現(xiàn)有超聲疲勞試驗(yàn)機(jī)頻率則在20kHz左右，由此會(huì)帶來(lái)材料疲勞性能的頻率效應(yīng)，同時(shí)超聲疲勞試驗(yàn)機(jī)20kHz的工作頻率限制了被測(cè)試件的大小，會(huì)帶來(lái)疲勞性能的尺寸效應(yīng)。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工作于亞超聲頻帶（5kHz～15kHz）的疲勞試驗(yàn)裝置，以利用壓電換能器或超磁致伸縮換能器作為高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)的驅(qū)動(dòng)源。?

本實(shí)用新型的技術(shù)目的通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：?

亞超聲高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)，工作在亞超聲頻帶（5kHz～15kHz），采用換能器作為驅(qū)動(dòng)力源，處于工作狀態(tài)時(shí)，與被測(cè)試樣、從變幅桿共同構(gòu)成諧振系統(tǒng)。由此在外部交變電信號(hào)驅(qū)動(dòng)下，換能器將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為機(jī)械振動(dòng)，使整個(gè)系統(tǒng)處于諧振狀態(tài)，被測(cè)試樣上亦有諧振振動(dòng)及應(yīng)力，同時(shí)設(shè)置有預(yù)置靜載機(jī)構(gòu)為其提供靜載，從而實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)力比的疲勞試驗(yàn)。?

本實(shí)用新型的亞超聲高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)包括以下組成部分：?

預(yù)置靜載機(jī)構(gòu)，預(yù)先對(duì)試樣進(jìn)行靜態(tài)加載而設(shè)置，可選用臥式電子拉伸試驗(yàn)機(jī)，與?其配套實(shí)現(xiàn)靜態(tài)加載的部件，包括試驗(yàn)機(jī)體1，靜載輸出軸201，固定軸202，主卡具301，從卡具302：?

所述試驗(yàn)機(jī)體1的一端固定設(shè)置有固定軸202，所述固定軸202和試驗(yàn)機(jī)體1與從卡具302固定連接，以使三者連為一體且相對(duì)位置不發(fā)生變動(dòng)；所述試驗(yàn)機(jī)體1的另一端設(shè)置有能夠伸縮活動(dòng)的靜載輸出軸201，所述靜載輸出軸201與主卡具301之間固定連接，所述主卡具301與試驗(yàn)機(jī)體1之間為活動(dòng)連接，例如采用滑槽或者滑軌結(jié)構(gòu)，這樣一來(lái)，通過(guò)靜載輸出軸201相對(duì)于試驗(yàn)機(jī)體1的伸縮來(lái)推動(dòng)主卡具301相對(duì)于試驗(yàn)機(jī)體1產(chǎn)生位置變化，例如沿著滑槽或者滑軌結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)位移。?

所述主卡具301和從卡具302均可選擇圓筒結(jié)構(gòu)，其空腔用于分別固定安放加載端4和從變幅桿7。?

加載諧振機(jī)構(gòu)，即根據(jù)系統(tǒng)預(yù)置狀態(tài)，可對(duì)試件進(jìn)行不同應(yīng)力比的亞超聲（5kHz～15kHz）高頻疲勞試驗(yàn)，包括加載端4、從變幅桿7、連接件9：?

所述從變幅桿7固定設(shè)置在從卡具302中，所述從變幅桿7由安裝端703、固定凸臺(tái)702和后端701組成，所述固定凸臺(tái)可選擇圓盤(pán)結(jié)構(gòu)，其直徑與從卡具302的外徑相等，這樣以來(lái)在安裝時(shí)，從變幅桿7的后端位于從卡具302的空腔中，將從變幅桿7的固定凸臺(tái)卡在從卡具302的開(kāi)口處，兩者之間選擇設(shè)置有絕緣墊5（例如橡膠），在固定凸臺(tái)的外層固定安裝從卡具302的封口蓋304，兩者之間選擇設(shè)置有絕緣墊5（例如橡膠），并選擇銷(xiāo)釘或者固定螺釘、螺栓以使封口蓋、從卡具、絕緣墊和固定凸臺(tái)固定連接為一體，以使固定安裝從變幅桿7在從卡具302中的目的；所述從變幅桿7的安裝端一端與固定凸臺(tái)固定連為一體，另一端表面的中央設(shè)置有用于和連接件9連接的連接孔，所述從變幅桿7的安裝端具體可選擇圓錐結(jié)構(gòu)；所述連接件9與從變幅桿7活動(dòng)相連，可選擇螺紋機(jī)構(gòu)進(jìn)行相連。?

所述加載端4由換能器401、節(jié)點(diǎn)盤(pán)402、主變幅桿403組成，三者依次相連，并固定連接在主卡具301中。所述主變幅桿403上未與節(jié)盤(pán)點(diǎn)相連的一端的表面中央設(shè)置有用于和連接件9連接的連接孔，所述連接件9與主變幅桿403活動(dòng)相連，可選擇螺紋機(jī)構(gòu)進(jìn)行相連，所述主變幅桿403上與連接件9連接的一端選擇圓錐結(jié)構(gòu)。所述加載端4上設(shè)置有固定凸臺(tái)404，所述固定凸臺(tái)可選擇圓盤(pán)結(jié)構(gòu)，其直徑與主卡具301的外徑相等，這樣以來(lái)在安裝時(shí)，加載端的后端位于主卡具302的空腔中，將固定凸臺(tái)卡在主卡具301的開(kāi)口處，兩者之間選擇設(shè)置有絕緣墊5（例如橡膠），在固定凸臺(tái)的外層固定安裝主卡?具301的封口蓋303，兩者之間選擇設(shè)置有絕緣墊5（例如橡膠），并選擇銷(xiāo)釘或者固定螺釘、螺栓以使封口蓋、主卡具、絕緣墊和固定凸臺(tái)固定連接為一體，以實(shí)現(xiàn)固定安裝加載端4在主卡具301中的目的。?