疲劳与耐久试验
高频共振疲劳试验
让试样与夹具组成共振系统,在自身共振点上做正弦等幅加载。频率越高、循环越快,10⁶~10⁷ 次的高周疲劳才能在可接受的时间里做完;共振频率一降,就是裂纹在长。
20 / 2 kN电动式共振试验机
150 kN电磁式共振试验机
500 m²试验区域面积
2014 年起累计 6000+ 样件
高周疲劳真正的成本是时间:一个 10⁷ 次的试验,用常规液压加载要跑几十天;把试样、夹具和配重做成共振系统、让激振频率落在固有频率上,周期就能压到几天。代价是波形固定为正弦、幅值受系统共振特性约束,所以它适合等幅、高周、零部件级的耐久验证。
试验能力
| 项目 | 参数 | 说明 |
|---|---|---|
| 电动式共振疲劳试验机 | 20 kN | 中小载荷零部件与试样,悬臂弯曲或拉压形式 |
| 电动式共振疲劳试验机 | 2 kN | 小载荷试样、细小结构件、丝材与薄片 |
| 电磁式共振疲劳试验机 | 150 kN | 大载荷结构件、厚截面样件 |
| 加载方式 | 共振跟踪 | 系统实时跟踪试样-夹具系统的共振频率并保持谐振 |
| 载荷波形 | 正弦 | 共振驱动的固有波形,等幅加载 |
| 损伤判据 | 共振频率下降 | 裂纹扩展 → 刚度下降 → 频率左移,可在线记录 |
| 循环计数 | 按委托要求设定 | 高周疲劳常见目标区间为 10⁶ ~ 10⁷ 次 |
以上为上海试验室现装设备能力。超出范围的样件可协调其他试验室承接,具体以技术沟通结论为准。
适合共振法的样件
螺旋弹簧、板簧、稳定杆等弹性元件
发动机连杆、曲轴、气门与配气机构件
涡轮与压气机叶片、叶根及榫头连接
螺栓、铆钉、卡箍等紧固与连接件
丝材、薄板、焊接接头与热影响区
小型支架、弹性元件与微型结构件
共振法能给你什么,做不到什么
试验周期短
加载频率比常规液压高一个数量级,10⁷ 次量级的高周疲劳可从月级压缩到周级,样件多、批次多时优势更明显。
能耗与场地要求低
只需电源,不需要液压站、冷却水和地基改造,试验室布置灵活,长期连续运行成本低。
裂纹在线可测
裂纹一长,试样刚度就降,共振频率跟着左移。不用停机拆检,频率曲线本身就是损伤过程的记录。
边界条件简单、重复性好
等幅正弦加载,每一次循环的载荷历程一致,批间与批内数据的可比性优于随机谱试验。
局限一:波形固定为正弦
共振系统只对接近固有频率的正弦激励响应,随机谱、块谱、含保持段的复杂谱需要改用液压多通道方案。
局限二:幅值受系统约束
载荷幅值和位移幅值由系统共振特性决定,大位移、大变形、含间隙的样件更适合伺服液压加载。
委托流程
1. 需求评估提供样件图纸或实物、材料牌号、目标循环次数、载荷幅值与失效判据。
2. 夹具与共振方案设计夹持方式,评估系统固有频率与所需激振力,确认是否落在设备能力内。
3. 安装标定与起振试样安装、测点布置、载荷标定后起振,实时跟踪共振频率与循环计数。
4. 报告与样件出具试验报告(载荷历程、频率曲线、失效位置与循环数),失效样件可返回并附断口分析。
关于试验地点与承担方:本组试验由库恩传感与上海嘉定疲劳试验室联合承接,试验在合作试验室完成,库恩负责方案沟通、样件物流对接、数据与报告交付,并提供试验全过程所需的振动、应变测量传感器与采集系统。详细地址、进厂与安全培训流程请与库恩对接确认。