[發(fā)明專利]一種扭轉(zhuǎn)微動(dòng)疲勞試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610022388.4
• 申請(qǐng)日: 2016-01-14
• 公開（公告）號(hào): CN105699214B
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱旻昊;彭金方;徐志彪;劉建華;蔡振兵;莫繼良;周琰;周俊波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/26
• 分類號(hào): G01N3/26;G01N3/32
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 李娜

1.一種扭轉(zhuǎn)微動(dòng)疲勞試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于：包括圓形應(yīng)力環(huán)(3)、對(duì)稱設(shè)置在所述圓形應(yīng)力環(huán)(3)兩側(cè)的加載裝置，所述加載裝置的同一側(cè)設(shè)置有分析裝置，所述加載裝置上設(shè)置有夾持機(jī)構(gòu)，所述夾持機(jī)構(gòu)包括壓力傳感器(5)，所述壓力傳感器(5)電連接有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng);

所述夾持機(jī)構(gòu)還包括通過導(dǎo)桿(7)連接的左支撐板(14)與右支撐板(4)，所述導(dǎo)桿(7)上設(shè)置有左夾頭(12)和右夾頭(6)，所述左夾頭(12)左端安裝有左三維傳感器(13)、右端通過圓形開口槽安裝有左微動(dòng)墊(10)，所述左微動(dòng)墊(10)通過左擰緊螺釘(11)固定，所述右夾頭(6)右端安裝有右三維傳感器(5)、左端通過圓形開口槽安裝有右微動(dòng)墊(9)，所述右微動(dòng)墊(9)通過右擰緊螺釘(8)固定;

所述分析裝置包括分別置于加載裝置的同一側(cè)的左高速攝像機(jī)(18)和右高速攝像機(jī)(19)，所述左高速攝像機(jī)(18)和右高速攝像機(jī)(19)形成銳角角度；

所述圓形應(yīng)力環(huán)(3)對(duì)稱兩側(cè)開有螺紋孔，所述加載裝置包括穿過所述螺紋孔安裝于所述圓形應(yīng)力環(huán)(3)上的左加載螺桿(16)和右加載螺桿(1)，所述左加載螺桿(16)和所述右加載螺桿(1)上分別安裝有左鎖緊螺母(15)和右鎖緊螺母(2)，所述夾 持機(jī)構(gòu)包括左支撐板(14)與右支撐板(4)，所述左支撐板(14)和所述右支撐板(4)中間均開有螺紋孔，所述左加載螺桿(16)穿過左支撐板(14)中間的螺紋孔，右加載螺桿(1)穿過右支撐板(4)中間的螺紋孔，將所述夾持機(jī)構(gòu)固定在所述加載裝置上。

2.一種使用如權(quán)利要求1所述的扭轉(zhuǎn)微動(dòng)疲勞試驗(yàn)設(shè)備的扭轉(zhuǎn)微動(dòng)疲勞試驗(yàn)方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

a、將試樣(17)下端固定在試驗(yàn)機(jī)的下夾頭上，將整個(gè)加載裝置套在試樣的中間位置，調(diào)節(jié)左加載螺桿(16)和右加載螺桿(1)，使得左微動(dòng)墊(10)、右微動(dòng)墊(9)夾緊試樣，達(dá)到預(yù)緊的作用；

b、將試樣(17)的上端用試驗(yàn)機(jī)的上夾頭夾緊，調(diào)節(jié)加載裝置的左加載螺桿(16)和右加載螺桿(1)達(dá)到設(shè)定的加載值，擰緊左鎖緊螺母(15)和右鎖緊螺母(2)；

c、通過試驗(yàn)機(jī)的上夾頭對(duì)試樣(17)施加設(shè)定的扭轉(zhuǎn)載荷，在試驗(yàn)時(shí)，試樣(17)與左微動(dòng)墊(10)和右微動(dòng)墊(9)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過程中，與左夾頭(12)和右夾頭(6)分別連接的左三維傳感器(13)和右三維傳感器(5)實(shí)時(shí)測(cè)出法向力以及摩擦力，并送至數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)分析得到構(gòu)件在不同工況下摩擦系數(shù)的變化和微動(dòng)疲勞壽命；

d、采用非接觸式應(yīng)變位移測(cè)量分析系統(tǒng)，可以進(jìn)行非接觸式測(cè)量，動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)測(cè)量，開啟左高速攝像機(jī)(18)和右高速攝像機(jī)(19)，一定時(shí)間間隔后拍攝一張?jiān)囼?yàn)時(shí)試樣(17)的有效區(qū)位置的照片，倒入位移分析軟件，分析試驗(yàn)過程中疲勞試樣(17)的變形情況。