变幅载荷下填充型天然橡胶疲劳试验与预测方法研究

以填充天然橡胶哑铃型圆柱试件为研究对象,进行不同应变比R与变幅载荷下的单轴疲劳试验,并分析变幅载荷对疲劳寿命的影响。以应变幅值为损伤参量,建立基于应变比R=0的等效应变幅值统一疲劳寿命预测模型,利用该模型预测所有应变比工况下的疲劳寿命,其预测值与实测寿命的偏差在2倍分散因子以内;对不同应变比R、载荷水平、加载顺序与停顿时间等变幅载荷下的疲劳寿命进行单轴疲劳试验,基于Miner线性损伤法则预测变幅载荷下的疲劳寿命,和实测寿命相比其偏差都落在2倍分散因子以内;对哑铃型试件进行随机载荷疲劳试验,通过雨流统计和不同应变比R下的统一疲劳寿命预测模型计算其总寿命,预测结果和实测结果最大误差在34%以内。验证了Miner线性损伤法则在填充型天然橡胶疲劳寿命预测中的普适性,所建立的不同应变比R下的等效应变幅值统一疲劳寿命预测模型可用于橡胶隔振器的前期耐久评估。     

电液伺服疲劳试验机负载刚度自适应模型研究

为了克服试件刚度不同对电液伺服疲劳试验机控制效果的影响，控制试件在低频周期性负荷下振动，根据系统负荷及位移的峰谷值，由刚度定义计算试件刚度，并通过对试件刚度与PID控制器参数最优设定值之间关系的研究，提出根据实测试件刚度修正PID控制器参数中比例系数的单参数自适应控制方案。该方案实施简单、计算量小，在试件刚度较小时，表现出较常规PID控制器更为优良的动态响应特性，尤其适用于电液伺服疲劳试验机这类对算法计算时间要求较苛刻的控制场合。     

压电驱动共振式高频疲劳试验机构的设计与实验

针对在小振幅、高频受力工况下微小与硬脆材料构件的疲劳检测,提出利用压电振子(PZT、PLZT或PMN)作为高频疲劳试验机构的驱动力源,并利用系统共振方法设计高频疲劳试验机构.首先,介绍压电共振式疲劳试验机构的工作原理,建立了动力学模型,获得了系统的动态特性.然后,设计和制作了样机.最后,利用样机测量了作用在试件上的动载荷.实验结果表明;改变输入交流电压幅值(100～250 V)和板弹簧厚度(1.1～0.6 mm),可施加在试件上的动载荷为24.7～99.2 N.本文制成的样机适用于测试动载荷在为24.7～99.2 N,且在小振幅、高频受力工况下试件的拉伸和弯曲疲劳性能.     

电液谐振疲劳试验新方法

研究2D高频转阀控制液压缸实现谐振疲劳试验新方法。提出2D高频转阀控制单出杆液压缸谐振疲劳试验方案,2D高频转阀阀芯可以双自由度运动,阀芯旋转运动可以控制系统激振频率,阀芯轴向滑动可以控制系统输出载荷力幅值,液压缸无杆腔初始容积变化可以控制系统谐振频率。建立2D高频转阀、单出杆液压缸和阀控缸系统的数学模型,建立阀控缸系统的Simulink非线性仿真模型,仿真研究液压缸无杆腔定初始容积时阻尼对系统输出载荷力幅频特性、相频特性和系统流量的影响,及谐振工况时载荷力波形失真度和载荷力幅值控制方法。试验结果验证了电液谐振疲劳试验新方法的可行性。该方案能有效提高电液疲劳试验的谐振频率,拓展电液高频疲劳试验机在工程领域的应用范围。     

高频疲劳试验静载载荷控制建模及仿真实现

为了研究电磁谐振式疲劳试验静载加载控制系统问题,建立了静载加载系统的双自由度模型和直流伺服电机模型,得到了系统的开环传递函数,然后基于MATLAB分析了该系统的动态特性。采用了自动控制技术经典PID控制算法和模糊控制算法来实现该系统的静载载荷控制。在Labview中运用了PID控制算法实现了该系统,并将取得的运行结果与仿真结果进行对比分析。结果表明:通过对疲劳试验静载载荷控制系统的建模及仿真实现,可以满足疲劳试验静载载荷控制的基本要求。     

五球疲劳试验机接触应力计算方法研究与验证

为对五球疲劳试验机工装接触应力进行精准计算,通过几何尺寸关系确定工装设计接触角,根据载荷变形关系及公式推导,建立外载荷与工作接触角平衡方程,采用迭代法进行求解,计算出受载下工作接触角,进而得到工装的接触应力,最后针对9.525mm直径被试钢球的工装实际尺寸,分别采用数值算法与有限元方法进行接触应力对比分析,计算结果偏差小于2％,表明接触应力计算数值方法的可靠性,可以快速准确的用于试验方案制定,为试验工装设计提供指导.     

对构件30CrMnSiN2A损伤磁记忆效应的研究

以30CrMnSiN2A钢为研究对象,采用高频疲劳试验机,在不同最大载荷作用下对带圆孔缺陷的30CrMnSiN2A圆棒试件进行拉拉疲劳试验。研究试件在不同疲劳应力水平作用下和不同循环周次后磁记忆检测信号的变化规律,以及磁记忆信号、K值与裂纹扩展速率、疲劳寿命、疲劳载荷之间的关系。     

裂纹扩展过程中电磁谐振疲劳试验系统动态特性分析*

电磁谐振疲劳裂纹扩展试验系统是一种工作在谐振状态下测试金属材料断裂特性的试验装置,要求在裂纹扩展过程中精确跟踪系统的固有频率和控制试验载荷,为达到这一目的,需要对裂纹扩展过程中系统的动态特性进行精确的分析。据此,建立3自由度有阻尼电磁谐振疲劳试验振动系统的数学模型,采用ANSYS有限元法计算CT紧凑拉伸试件的刚度,研究不同材料试件刚度、系统固有频率,试验载荷幅频曲线、共振振幅在裂纹扩展过程中的变化规律,并进行相关试验,试验结果表明：系统固有频率计算值与试验测量值之间的最大偏差为1.9 Hz;系统动态特性仿真结果与试验结果能够较好地吻合。该研究结果为电磁谐振式疲劳试验载荷的高精度控制提供了理论依据。     

高温蠕变疲劳试验机

简单的拉伸疲劳、压缩疲劳试验只是单一方向对试样施加动态载荷,不能反应出试件实际的工作状况。双向加载模式,可真实反映工件的疲劳失效形式。本文剖析蠕变疲劳试验机的结构原理、消隙方式、控制系统,并阐述了其应用和发展前景。     

如何发挥GTP型疲劳试验机的最大优势

随着国内汽车国产化的进程,汽车的许多弹簧也正在走向国产化,弹簧疲劳寿命的检测成为检测的关键项目。检测弹簧军试验的设备是疲劳寿命的检测成为检测的关键项目。检测黄皮劳试验的设备是疲劳试验机,大部分的疲劳试验机采用激励,共振的原理。此类试验机的频率无法高定,对某些弹簧无法作疲劳试验或频率低。本课题以ＧＴＰ型疲劳试验机为全在探讨如何调整才能发挥国试验机优势,缩短试验周期,提高试验效率。