[發明專利]一種構件疲勞試驗方法

有效

• 申請號: 202110363993.9
• 申請日: 2021-04-03
• 公開（公告）號: CN113092289B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發明（設計）人: 邵景干;尚廷東;朱蕾蕾;郭海巖;賈洋;張海霞;吳春文;吳跟上;孫中瑞
• 申請（專利權）人: 鄭州東辰科技有限公司
• 主分類號: G01N3/32
• 分類號: G01N3/32;G01N3/02
• 代理公司: 鄭州華隆知識產權代理事務所(普通合伙) 41144
• 代理人: 徐小磊

本發明涉及一種構件疲勞試驗方法，疲勞試驗機對構件進行多次的交變載荷加載試驗，每一次交變載荷加載試驗過程中，主力致動器向構件施加主致動力，輔力致動器向構件施加輔致動力，輔致動力小于主致動力，在每一次交變載荷加載試驗過程中，分為構件所受載荷逐漸增加的增荷過程和構件所受載荷逐漸減小的減荷過程，在增荷過程中，僅通過輔力致動器增加載荷，主力致動器的蓄能器釋放能量，補償主力致動器的動作輸出端位移；在減荷過程中，輔力致動器減小載荷，主力致動器的蓄能器儲存能量。本發明提供了一種可以降低對構件疲勞試驗中能耗的構件疲勞試驗方法。

技術領域

本發明涉及試驗機領域的構件疲勞試驗方法。

背景技術

疲勞試驗機是一種主要用于測定金屬及其合金材料在室溫狀態下的拉伸、壓縮、或者扭轉負荷的疲勞性能試驗的機器。

其基本結構包括試驗機機架，試驗機機架上設置有交變力致動器，使用時，需要將待試驗的構件安裝于試驗機上，通過交變力致動器對構件輸出百萬次的交變應力，以實現對構件的抗疲勞試驗。

根據標準規定，不同類型的構件，對其試驗力有不同的要求，比如說對應橋梁斜拉索而言，需要交變力致動器能夠向構件輸出0.28f~0.4f的作用力，交變幅值為0.12f，f表示拉索破斷強度，單位為兆帕（MPa）。也就是說交變力致動器至少要對構件輸出0.28f的作用力，最大要輸出0.4f的作用力，并且要求交變力致動器在每個力輸出范圍內的每個主力值上下做0.12f幅度變化的交變輸出。

具體到疲勞試驗機上，需要使用最大輸出力為0.4f的交變力致動器，該交變力致動器還要在一個較小區間內頻繁的改變輸出力，這就好比“大牛干小活”，不僅控制起來有較大難度，而且功耗特別的高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可以降低對構件疲勞試驗中能耗的構件疲勞試驗方法。

為解決上述技術問題，本發明中構件疲勞試驗方法的技術方案如下：

一種構件疲勞試驗方法，疲勞試驗機對構件進行多次的交變載荷加載試驗，每一次交變載荷加載試驗過程中，主力致動器向構件施加主致動力，輔力致動器向構件施加輔致動力，輔致動力小于主致動力，在每一次交變載荷加載試驗過程中，分為構件所受載荷逐漸增加的增荷過程和構件所受載荷逐漸減小的減荷過程，在增荷過程中，僅通過輔力致動器增加載荷，主力致動器的蓄能器釋放能量，補償主力致動器的動作輸出端位移；在減荷過程中，輔力致動器減小載荷，主力致動器的蓄能器儲存能量，疲勞試驗機包括試驗機機架，試驗機機架上設置有用于向待試驗的構件輸出試驗致動力的致動力輸出機構，其特征在于：致動力輸出機構包括用于通過動作輸出端向所述構件輸出主致動力的主力致動器和用于通過動作輸出端向所述構件輸出輔助致動力的輔力致動器，輔力致動器向所述構件輸出的作用力小于主力致動器向所述構件輸出的作用力，主力致動器具有蓄能機構。

主致動力的大小為構件所需的最小試驗力、最大試驗力或最小+最大交變幅值的一半

主力致動器為加載缸，蓄能機構包括設置于加載缸的缸體內部的蓄能彈簧或者可壓縮氣體。

輔力致動器向所述構件輸出的作用力不大于構件疲勞試驗所要求的最大交變幅值。

致動力輸出機構的傳力路徑上設置有測力傳感器，疲勞試驗機為軸向力疲勞試驗機。

輔力致動器與主力致動器并聯布置，輔力致動器的軸線與主力致動器的軸線重合或者并列布置。

主力致動器、輔力致動器的動作輸出端通過一個合力傳力板向構件輸出作用力。

疲勞試驗機的扭力疲勞試驗機，輔力致動器與主力致動器串聯布置或并聯布置，致動力輸出機構的傳力路徑上設置有扭力傳感器。

輔力致動器為能夠輸出直線往復動作的動力機構，主力致動器的外周固定有齒輪，輔力致動器的動作輸出端與齒條相連從而帶動齒條直線往復動作，齒條與齒輪咬合傳動。