疲勞試驗(yàn)機(jī)精品課件

1、疲勞試驗(yàn)機(jī)第1頁，共33頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期六系統(tǒng)已在沈陽飛機(jī)廠上海材料研究所同濟(jì)大學(xué)、東北大學(xué)上海寶鋼、上海飛機(jī)廠等單位投入使用。產(chǎn)品處于國內(nèi)領(lǐng)先，接近于國際先進(jìn)水平。第2頁，共33頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期六系統(tǒng)特點(diǎn) 在Microsoft Windows98/2000/XP環(huán)境下運(yùn)行，全漢化界面、豐富且按功能分類的菜單欄和工具欄，人性化的交互界面?；贒SP和FPGA技術(shù)的高精度、高可靠性的數(shù)字式控制系統(tǒng)；基于模糊自適應(yīng)控制技術(shù)的高精度控制系統(tǒng)； 基于電磁共振原理及FT2自動頻率跟蹤技術(shù)(Fast-tuning Frequency Tracking

2、)的低能耗無磨損的系統(tǒng)； 試驗(yàn)過程（控制、檢測、故障診斷、數(shù)據(jù)處理）的全自動智能化管理； 系統(tǒng)頻率適應(yīng)范圍廣，頻率分辨率高（80Hz250Hz，0.1Hz）； 具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能。第3頁，共33頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期六主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)負(fù)荷級數(shù)：100KN、50KN、20KN最大靜載荷：100KN最大動載荷：50KN 載荷精度：靜態(tài)精度：0.5%動態(tài)精度：平均載荷波動度1%、動態(tài)載荷波動度2% 頻率調(diào)整范圍80250Hz, 頻率分辨率0.1Hz第4頁，共33頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期六金屬材料疲勞試驗(yàn)和疲勞試驗(yàn)設(shè)備簡介高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)系統(tǒng)主機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原

3、理智能監(jiān)控系統(tǒng)第5頁，共33頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期六金屬材料疲勞試驗(yàn)和疲勞試驗(yàn)設(shè)備簡介金屬材料疲勞試驗(yàn)、意義、現(xiàn)狀金屬材料疲勞設(shè)備第6頁，共33頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期六金屬材料疲勞試驗(yàn)、意義、現(xiàn)狀疲勞試驗(yàn)即是測出試件在不同的交變載荷的作用下的疲勞壽命，對于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有十分重要的意義.大多數(shù)機(jī)械產(chǎn)品在工作的過程中都承受著交變載荷，據(jù)統(tǒng)計(jì)，汽車零部件的破壞中85%是屬于疲勞破壞，而在航空、航天領(lǐng)域，60%80%的斷裂是屬于疲勞破壞。眾所周知：疲勞問題不僅出現(xiàn)在航空、航天、運(yùn)輸?shù)炔块T，在核工業(yè)、能源、土木工程等幾乎所有的工程領(lǐng)域都存在疲勞問題。 第7頁

4、，共33頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期六金屬材料疲勞試驗(yàn)、意義、現(xiàn)狀現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)規(guī)范發(fā)展已由靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)規(guī)范過渡到疲勞設(shè)計(jì)，進(jìn)而發(fā)展為損傷容限設(shè)計(jì)。這就要求大量的材料斷裂數(shù)據(jù)，其中包括裂紋萌生與擴(kuò)展機(jī)制，裂紋尖端應(yīng)力、應(yīng)變分析、裂紋起始區(qū)的壽命估算等。材料疲勞試驗(yàn)是材料研究、開發(fā)、應(yīng)用必不可缺的。第8頁，共33頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期六電磁諧振式高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)電液伺服式疲勞試驗(yàn)機(jī)電磁諧振式高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)是基于共振原理的用于測定金屬材料疲勞特性的測試裝置，其特點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)高負(fù)荷、高頻率、低消耗，從而縮短試驗(yàn)時(shí)間，降低試驗(yàn)費(fèi)用，其最突出的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能，符合現(xiàn)在國情及經(jīng)

5、濟(jì)發(fā)展要求。金屬材料疲勞試驗(yàn)機(jī) 第9頁，共33頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期六電磁諧振式高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)圖片第10頁，共33頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期六電液伺服式疲勞試驗(yàn)機(jī)日本島津電液伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)4890第11頁，共33頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期六金屬材料疲勞試驗(yàn)、意義、現(xiàn)狀國內(nèi)的高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)只能進(jìn)行疲勞壽命（S-N）和載荷譜的試驗(yàn)，而不能進(jìn)行最有意義的疲勞斷裂性能試驗(yàn)。而且產(chǎn)品在控制精度、可靠性及功能上也不能滿足用戶的要求，而國外引進(jìn)設(shè)備具有價(jià)格昂貴、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維修操作困難等一系列問題。 第12頁，共33頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)48

6、分，星期六高頻疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)電磁諧振式高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)是基于共振原理的用于測定金屬材料及其構(gòu)件在拉、壓或拉壓交變載荷下的疲勞特性，進(jìn)行正弦載荷譜下的各種試件的拉壓、三點(diǎn)彎曲、四點(diǎn)彎曲、扭轉(zhuǎn)、齒輪疲勞試驗(yàn)等的測試裝置。其特點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)高負(fù)荷、高頻率、低消耗，從而縮短試驗(yàn)時(shí)間，降低試驗(yàn)費(fèi)用，是金屬材料疲勞特性的主要測試設(shè)備之一。第13頁，共33頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期六高頻疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)包括主機(jī)和控制系統(tǒng)兩部分，主機(jī)在控制系統(tǒng)的作用下完成試驗(yàn)。高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)功能的實(shí)現(xiàn)、精度和可靠性以及試驗(yàn)過程的自動化程度主要依賴于控制系統(tǒng)的性能。第14頁，共33頁，2022年，5月20

7、日，0點(diǎn)48分，星期六 主機(jī)控制柜上位機(jī)第15頁，共33頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期六主機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理升降及靜態(tài)加載機(jī)構(gòu)直流電機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)、滾珠絲杠、主彈簧、工作臺電磁激振動態(tài)加載機(jī)構(gòu)測力機(jī)構(gòu) 電阻應(yīng)變片測力傳感器工作臺及試件夾緊機(jī)構(gòu)第16頁，共33頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期六 主機(jī)結(jié)構(gòu)（靜載驅(qū)動機(jī)構(gòu)）第17頁，共33頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期六主機(jī)結(jié)構(gòu)（動載驅(qū)動機(jī)構(gòu)） 第18頁，共33頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期六主機(jī)工作原理第19頁，共33頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期六主機(jī)工作原理控制器通過電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)

8、行靜載加載 控制器通過振動驅(qū)動系統(tǒng)控制電磁激振系統(tǒng)以設(shè)定的振幅和頻率振動當(dāng)激振系統(tǒng)的振動頻率和系統(tǒng)本身的固有頻率相等時(shí)，系統(tǒng)發(fā)生共振，將激振器所產(chǎn)生的微小振動力放大作用在試件上，進(jìn)行試驗(yàn)。系統(tǒng)的固有頻率和主彈簧剛度、試件剛度及工作臺砝碼質(zhì)量有關(guān)第20頁，共33頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期六第21頁，共33頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期六 電磁諧振高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)，其主要包括三部分：數(shù)字式智能控制系統(tǒng)、疲勞裂紋實(shí)時(shí)檢測系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)測及管理系統(tǒng)。智能監(jiān)控系統(tǒng)第22頁，共33頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期六現(xiàn)場控制系統(tǒng)（硬件系統(tǒng)） 信號采集與處理

9、。 PWM發(fā)生器及大功率電機(jī)驅(qū)動器 SPWM發(fā)生器及激振驅(qū)動器第23頁，共33頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期六硬件第24頁，共33頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期六 上位機(jī)軟件系統(tǒng) 管理、控制、通訊控制 控制參數(shù)：靜載控制、動載控制、頻率控制 控制策略：采用模糊自整定PID和自適應(yīng)模糊控制技術(shù) 通訊 RS232串行通訊和網(wǎng)絡(luò)通訊第25頁，共33頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期六靜載控制：參數(shù)自整定控制第26頁，共33頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期六第27頁，共33頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期六第28頁，共33頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期六管理 模式設(shè)置、過程管理、數(shù)據(jù)查詢、報(bào)表打印、故障診斷。數(shù)據(jù)庫技術(shù)、注冊表、文本文件，后臺數(shù)據(jù)庫采用server2000第29頁，共33頁