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超声波疲劳试验原理和优点
点击次数:317 发布时间:2019-11-09

超声波疲劳试验原理:

超声疲劳试验是一种加速共振式的疲劳试验方法,在被加载试样上建立机械谐振波。基于压电伸缩原理并利用高能超声波谐振技术,它的测试频率(20kHz)远远超过了常规疲劳测试频率。在实际试验时间内能得到疲劳度以及阈值附近的数据,由于频率高,能够迅速地检测各种各种工业材料的高重复周期的疲劳极限。

针对现代机械装备零件超长寿命和超高可靠性要求,超声疲劳试验机基于超声波谐振原理,在试样上产生高频振动载荷,完成材料的(超)高周疲劳性能试验。本公司研制的第三代多功能超声疲劳试验机具有工作频率范围宽、输出幅值大、控制精度高的特点,可以开展各种金属材料和复合材料的变应力比轴向对称拉压变应力比三点弯曲振动弯曲等多种加载形式的超声疲劳试验,同时提供轴向拉压、三点弯曲、振动弯曲等各类试样的辅助优化设计软件

超声疲劳试验优点

  • 可作随机变幅加载,包括低水平载荷,从而更接近工程实际。
  • 采用计算机设定和控制试验,可以简单地再现微小缺陷而产生的疲劳破坏。
  • 由于在共振状态下进行试验,可以产生高应力,能够进行1000MPa级的钢材试验。
  • 试验设备所需输出功率很低(数十瓦到数百瓦),可大量节省能源,节约试验经费。
  • 谐振时试件端部的应力水平很低,从而简化了试件装夹,只需一端装夹,这对于脆性材料很有利。
  • 以20KHz的重复频率快速评价金属材料的疲劳寿命,缩短试验时间数百倍乃至上千倍

 


以10 9疲劳试验为例

 

20Hz伺服液压疲劳试验需要1.5年;

50Hz旋转弯曲试验机需要231天;

300Hz高频振动台需要38.5天;

20Khz超声疲劳实验仅需13.8小时。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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