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淺析壓縮疲勞發(fā)熱試驗(yàn)機(jī)的工作原理
閱讀：74發(fā)布時(shí)間：2025-7-16
壓縮疲勞發(fā)熱試驗(yàn)機(jī)主要用于模擬材料在反復(fù)壓縮載荷作用下的疲勞行為，并研究因疲勞產(chǎn)生的發(fā)熱情況。其工作原理涉及多個(gè)關(guān)鍵系統(tǒng)的協(xié)同運(yùn)作：
(一)加載系統(tǒng)
試驗(yàn)機(jī)通過機(jī)械或液壓裝置對(duì)試樣施加周期性的壓縮載荷。在機(jī)械式試驗(yàn)機(jī)中，通常由電機(jī)驅(qū)動(dòng)曲軸連桿機(jī)構(gòu)，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使壓頭對(duì)試樣進(jìn)行壓縮。而液壓式試驗(yàn)機(jī)則利用液壓油的壓力來推動(dòng)活塞，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)試樣的壓縮加載。加載頻率和載荷幅度可以根據(jù)試驗(yàn)要求進(jìn)行準(zhǔn)確設(shè)定和調(diào)節(jié)，以模擬不同工況下材料所受的壓縮疲勞載荷。
(二)位移測(cè)量系統(tǒng)
為了準(zhǔn)確控制壓縮位移并監(jiān)測(cè)試樣在疲勞過程中的變形情況，試驗(yàn)機(jī)配備了高精度的位移測(cè)量裝置。常見的有光柵尺、線性變量差分變壓器(LVDT)等。這些傳感器能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量壓頭的位移變化，并將位移信號(hào)反饋給控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)根據(jù)位移信號(hào)來調(diào)整加載裝置的運(yùn)行，確保壓縮位移按照預(yù)定的參數(shù)進(jìn)行，同時(shí)也能記錄試樣在疲勞過程中的變形歷史，為分析材料的疲勞性能提供數(shù)據(jù)支持。
(三)溫度測(cè)量系統(tǒng)
由于試驗(yàn)重點(diǎn)關(guān)注疲勞發(fā)熱，因此需要準(zhǔn)確測(cè)量試樣在疲勞過程中的溫度變化。通常采用熱電偶或紅外測(cè)溫技術(shù)。熱電偶可以直接接觸試樣表面，測(cè)量特定點(diǎn)的溫度，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出。紅外測(cè)溫則通過檢測(cè)試樣表面發(fā)出的紅外輻射來確定其溫度，具有非接觸、快速響應(yīng)的特點(diǎn)。這些溫度測(cè)量裝置將溫度信號(hào)傳輸給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以便實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄試樣的溫度變化情況，從而研究壓縮疲勞與發(fā)熱之間的內(nèi)在聯(lián)系。
(四)控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)是壓縮疲勞發(fā)熱試驗(yàn)機(jī)的核心部分，它負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各個(gè)子系統(tǒng)的運(yùn)行，并根據(jù)預(yù)設(shè)的試驗(yàn)參數(shù)對(duì)加載系統(tǒng)、位移測(cè)量系統(tǒng)和溫度測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)確控制和數(shù)據(jù)采集。控制系統(tǒng)可以設(shè)定壓縮載荷的大小、頻率、試驗(yàn)次數(shù)等參數(shù)，同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控位移和溫度數(shù)據(jù)，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)的試驗(yàn)條件或出現(xiàn)異常情況時(shí)，能夠及時(shí)停止試驗(yàn)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存和處理。此外，一些控制系統(tǒng)還具備數(shù)據(jù)分析和處理功能，能夠直接生成疲勞曲線、發(fā)熱曲線等試驗(yàn)結(jié)果，為研究人員提供便捷的分析工具。
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