[发明专利]一种扭转疲劳损伤检测试验平台

说明书

本发明设计一种扭转疲劳损伤检测试验平台。包括扭转疲劳试验机、数据采集单元、试验机动力单元和上位机单元。扭转疲劳试验机提供扭转疲劳试验试样的固定和加载；试验机动力单元中的直线电机为扭转疲劳试验机提供动力，通过人机交互界面的人为指令，控制试样扭矩载荷的大小和加载频率；数据采集单元采集试验过程中试样的信号数据，并将数据传输至上位机单元；上位机单元接受采集单元的信号数据，进行信号的后处理和数据的储存，通过人机交互界面完成信息的调取和对动力单元的控制。本发明能够根据研究任务的要求自定义试验参数，灵活设计试验方案；根据研究目的自主定制信号后处理方案，高效便捷地完成扭转疲劳损伤检测相关的研究试验。

技术领域

本发明属于机械加工检测技术领域，涉及一种扭转疲劳损伤检测平台，尤其涉及一种扭转疲劳损伤检测试验平台，具体地说是搭建试验平台，利用传感器、放大器、工控机等硬件设备采集试验试样的声发射信号、振动信号以及扭矩和角度等信号；搭建LabVIEW软件平台，实现信号的实时处理和分析，并储存和显示处理结果数据的一种检测系统。

背景技术

疲劳耐久性是机械设备的重要性能，零部件疲劳试验是提高机械设备耐久性的重要方法。疲劳试验机是检测材料、零部件、结构疲劳性能的重要仪器设备，是材料行业和各级质检部门对材料性能检测最常用的设备之一。传统的扭转疲劳试验机只能完成疲劳试验或数据采集工作，相关研究和分析需要离线完成。

发明内容

针对上述需求，本发明提供了一种扭转疲劳损伤检测试验平台，能够根据研究任务的要求自定义试验参数，灵活设计试验方案；根据研究目的自主定制信号后处理方案，高效便捷地完成扭转疲劳损伤检测相关研究的试验。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明包括扭转疲劳试验部分、数据采集部分、信号后处理部分、数据储存和调取部分以及人机交互部分。研究人员确定试验方案后将试验试样安装在试验机上，通过工控机上的人机交互界面，人为设定直线电机的行程和运动频率等参数，控制直线电机的启停。同时布置传感器的位置，根据信号类型人为设定信号的采样频率。启动直线电机，电机带动摇臂做周转运动，提供试验所需的扭矩载荷。电机启动后同时开始信号数据的采集，采集工作由传感器、信号调理电路、数据采集卡和工控机完成。在工控机上搭建软件平台，完成信号后处理、数据储存和调取、人机交互以及信息显示，采集的信号数据传送到信号后处理模块进行分析和处理，原始数据和得到的处理结果均存入数据储存模块中，通过人机交互界面实现数据储存模块中数据的修改和调取以及试验相关信息的输入。

与现有技术相比较，本发明提供的扭转疲劳试验平台及其检测方法将试验过程的信号采集和信号后处理工作结合，能够便捷灵活地控制试验、监控试验过程和得到试验结果。

附图说明

图1是本发明实施例中一种扭转疲劳损伤检测试验平台的结构示意图。

图2是本发明实施例中一种扭转疲劳试验机的结构示意图。

图3是本发明实施例中一种轴向固定端结构示意图。

图4是本发明实施例中一种数据采集单元结构示意图。

图5是本发明实施例中一种试验机动力单元结构示意图。

图6是本发明实施例中一种上位机单元结构示意图。

图7是本发明实施例中一种数据储存模块原理图。

附图标记说明：1-角度传感器、2-带座轴承、3-夹头、4-试验试样、5-扭矩和声发射等传感器、6-轴向固定端、7-立柱、8-连接板、9-固定体、10-直线电机、11-位移传感器、12-力传感器、13-摇臂。

具体实施方式