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教育部【設(shè)備更新】來了!島津超聲波疲勞試驗系統(tǒng)

閱讀:236        發(fā)布時間:2024-6-6

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島津超聲波疲勞試驗系統(tǒng)試驗原理

超聲波激勵的USF-2000A疲勞試驗機(jī)的加載原理同普通的疲勞有很大的不同,它是由壓電元件產(chǎn)生20 kHz的振動,將振動通過諧振腔放大再傳導(dǎo)至加工成特定尺寸形狀的試樣,試樣產(chǎn)生共振形成穩(wěn)定的駐波,不斷地收縮和伸長由此進(jìn)行20 kHz的疲勞試驗。

 

下圖是不同頻率的試驗機(jī)完成固定周次的疲勞試驗所要花費(fèi)的時間,可以看出:如106周次的試驗,普通試驗機(jī)20Hz的測試頻率需要十多個小時,300Hz測試頻率的疲勞試驗機(jī)需要1個小時;而107周次的試驗,20Hz測試頻率需要數(shù)百小時,300Hz測試頻率需要8-9個小時,而20 kHz幾分鐘即可完成;如109周次這種普通伺服疲勞試驗機(jī)很難完成的實驗,USF也僅需14個小時即可完成。

 

圖表

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島津超聲波疲勞試驗系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

01由于在共振狀態(tài)下進(jìn)行試驗,可以產(chǎn)生高應(yīng)力,能夠進(jìn)行1000 MPa級的鋼材試驗。

02采用計算機(jī)設(shè)定和控制試驗,可在桌面上進(jìn)行試驗。

03試驗設(shè)備的功耗小,節(jié)能環(huán)保經(jīng)濟(jì)。

04可以簡單地再現(xiàn)微小缺陷而產(chǎn)生的疲勞破壞。

05能以20kHz的重復(fù)頻率快速評價金屬材料的疲勞壽命,一般100Hz頻率下測試1010次循環(huán)試驗需要3.2年,使用本機(jī)進(jìn)行試驗只需要6天。

 

另,由于USF-2000A的共振原理限制,其加載的正負(fù)比是-1,即平均應(yīng)力為0。島津?qū)误w超聲波疲勞試驗機(jī)USF-2000A和靜態(tài)試驗機(jī)AGX-V相結(jié)合,新開發(fā)了帶平均應(yīng)力加載的超聲波疲勞試驗系統(tǒng),可實現(xiàn)平均應(yīng)力不為0的超高周疲勞試驗,為研究超高周疲勞狀態(tài)下的疲勞損傷機(jī)理和疲勞壽命行為提供了更可靠的測試方案。

 

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