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超声波疲劳试验机

更新时间:2021-10-15
产品型号:GB-P-1328
厂商性质:生产厂家
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简要描述:

超声波疲劳试验机用于进行测定金属、合金材料及其构件在室温状态下的拉伸、压缩或拉压交变负荷的疲劳特性、疲劳寿命、预制裂纹及裂纹扩展试验。

针对现代机械装备零件超长寿命和超高可靠性要求,传统的疲劳试验技术已无法满足现在的要求。超声波疲劳试验是一种加速共振式的疲劳试验方法,可大大缩短试验的时间,是航空发动机叶片超长寿疲劳试验可用方案。

超声波疲劳试验机

 

  金属疲劳试验重要性

    航空燃气涡轮发动机是飞机、直升机的主要动力装置,是长期制约我国航空工业和军事装备发展的关键装备。航空发动机是具有多个转子且工况变化十分频繁的高速旋转机械, 其部件(特别是叶片和盘)承受十分复杂振动载荷。

由振动载荷引起的材料疲劳问题是制约航空发动机高可靠性、长寿命服役的关键问题,长期以来一直困扰我国航空发动机的研制生产和安全使用。

超声波疲劳试验机原理 

 超声波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波疲劳试验,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

超声波疲劳试验机优点 
  • 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
  •  
  • 超声波疲劳试验系统​应用

 主要应用于航空航天、高铁汽车和电站等领域,开展合金钢、铝合金和钛合金等各类金属材料,以及碳纤维复合材料的(超)高周疲劳性能试验。相较于常规疲劳试验方法,可以缩短试验时间90%以上,大幅度节省试验成本。

工作频率:20KHz±1KHz                           驱动电源:数控发生器

使用功率:2000W                                 工作模式:连续或间断工作

频率分辨率:1Hz                                 产品型号:GB-P-1328

波形失真度:<1%(20KHz正弦波)                 输出振幅:±10~±75μm

控制精度:1μm                                  线性度:>99%

超声振动应力范围:(以钛合金为例)

拉压:100~750MPa                                三点弯曲:65~487.5MPa

振动弯曲:55~412.5MPa                            平均应力范围:0~1000MPa

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