在航空航天、軌道交通、汽車制造及裝備領(lǐng)域,材料與結(jié)構(gòu)的疲勞性能直接關(guān)乎產(chǎn)品壽命與安全。國產(chǎn)疲勞試驗機(jī)作為評估金屬、復(fù)合材料、零部件在交變載荷下耐久性的“極限考官”,已逐步實現(xiàn)高精度、智能化與國產(chǎn)化替代。然而,其正確使用不僅關(guān)乎數(shù)據(jù)可靠性,更涉及設(shè)備安全與人員防護(hù)只有規(guī)范操作
國產(chǎn)疲勞試驗機(jī),才能在萬次循環(huán)中精準(zhǔn)捕捉材料的極限。

第一步:試驗前準(zhǔn)備與設(shè)備檢查
開機(jī)前確認(rèn)試驗機(jī)安裝在水平、穩(wěn)固基礎(chǔ)上,地腳螺栓緊固。檢查液壓系統(tǒng)油位(油質(zhì)清澈無乳化)、冷卻水循環(huán)通暢、急停按鈕功能正常。核對傳感器量程(如±50kN、±100kN)是否匹配試樣預(yù)期載荷,避免超載損壞。
第二步:試樣制備與裝夾
試樣須按國家標(biāo)準(zhǔn)(如GB/T3075、GB/T15248)加工,表面無劃痕、缺口等應(yīng)力集中源。裝夾時確保對中——使用對中夾具或激光對中儀,使試樣軸線與加載軸線重合,偏心度≤0.05mm,防止彎曲附加應(yīng)力導(dǎo)致早期斷裂。
第三步:參數(shù)設(shè)置與控制模式選擇
根據(jù)試驗標(biāo)準(zhǔn)選擇控制模式:
力控模式:適用于高周疲勞(>10?cycles),控制載荷幅值恒定;
位移控模式:適用于低周疲勞(<10?cycles),控制應(yīng)變幅值;
設(shè)置頻率(通常5-30Hz)、應(yīng)力比(R=σ_min/σ_max)、循環(huán)次數(shù)及停機(jī)條件(如裂紋擴(kuò)展、剛度下降)。
第四步:預(yù)加載與系統(tǒng)校準(zhǔn)
施加10-20%最大載荷進(jìn)行預(yù)加載,消除夾具間隙與系統(tǒng)松弛。運(yùn)行空載測試,驗證波形(正弦波、三角波等)是否平滑無畸變,確保伺服閥響應(yīng)正常。
第五步:正式試驗與實時監(jiān)控
啟動試驗后,密切觀察載荷-位移曲線是否穩(wěn)定。現(xiàn)代國產(chǎn)機(jī)型多配備實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),自動記錄循環(huán)次數(shù)、峰值載荷、剛度衰減等參數(shù)。嚴(yán)禁在運(yùn)行中靠近夾具區(qū),防護(hù)門必須關(guān)閉。若出現(xiàn)異常噪音、溫升或數(shù)據(jù)突變,立即急停。
第六步:試驗結(jié)束與維護(hù)
試樣斷裂或達(dá)到預(yù)設(shè)循環(huán)數(shù)后,緩慢卸載。取出試樣,記錄斷口形貌與失效循環(huán)數(shù)。清潔夾具與作動器活塞桿,涂抹防銹油。導(dǎo)出數(shù)據(jù)并備份,生成符合GB/T或ISO標(biāo)準(zhǔn)的疲勞S-N曲線或ε-N曲線。