[发明专利]可模拟自然环境的电子式疲劳试验机及其疲劳试验方法

权利要求书

1.一种可模拟自然环境的电子式疲劳试验机，包括疲劳试验机，其特征是：并配置有环境模拟试验箱和电机控制台，所述疲劳试验机包括工作台，工作台上固定两根立柱，在上方横梁处放置多套伺服电动缸与伺服电机，电动缸的电动活塞杆端部内置力传感器，电动缸末端固定在位移传感器的上部，位移传感器的下部与压杆连接；所述环境模拟试验箱包括带有箱门的不锈钢箱体，试样放置于不锈钢箱体内，所述压杆穿过不锈钢箱体对所述试样施压，所述不锈钢箱体配置有模拟自然环境的环境模拟装置以使试样处于预设的自然环境状态中，所述不锈钢箱体底部设置有底座，底座上设置有滑轨，所述不锈钢箱体底部设置于滑轨上并滑动配合，所述不锈钢箱体与所述环境控制装置固定一体且呈L形分布，所述不锈钢箱体侧向悬空设置，所述不锈钢箱体可推入疲劳试验机立柱间。

2.根据权利要求1所述的可模拟自然环境的电子式疲劳试验机，其特征是：所述环境模拟装置包括温度控制机构和淋水机构，温度控制机构包括加热器和冷却机构。

3.根据权利要求1所述的可模拟自然环境的电子式疲劳试验机，其特征是：所述不锈钢箱体的顶部和底部均开设有压杆插孔，所述压杆包括上部的压杆和下部的压杆，上部的压杆穿过顶部的压杆插孔，下部的压杆穿过底部的压杆插孔。

4.根据权利要求1所述的可模拟自然环境的电子式疲劳试验机，其特征是：所述不锈钢箱体底部和顶部均设置有顶杆，顶杆插入于固定在穿过不锈钢箱体侧壁的套筒中并滑动配合，所述顶杆上部和下部均设置有环形挡位凸台，所述套筒上与顶杆的配合处设置有油槽，油槽中注入有润滑油，所述套筒上开设有与油槽导通的油道，所述油道具有朝外的开口，开口处螺纹连接有圆形封盖。

5.根据权利要求4所述的可模拟自然环境的电子式疲劳试验机，其特征是：所述不锈钢箱体底部摆动连接有支撑杆，所述不锈钢箱体底部设置有支撑杆的卡件以将支撑杆收拢后定位于不锈钢箱体底部。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的可模拟自然环境的电子式疲劳试验机，其特征是：所述环境模拟装置包括循环风机、热电偶、加热电阻、压缩机、液氮罐和保温插块，所述不锈钢箱体内设置有温度传感器，所述环境模拟试验箱壳体上设置显示屏。

7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的可模拟自然环境的电子式疲劳试验机，其特征是：所述压杆配置有上压盘和下压盘，上压盘和下压盘夹住中间夹具进行试验，试样夹具配置可更换的多种尺寸，所述下压盘和压盘底座处配置有模型槽。

8.根据权利要求6所述的可模拟自然环境的电子式疲劳试验机，其特征是：所述压杆配置有上压盘和下压盘，上压盘和下压盘夹住中间夹具进行试验，试样夹具配置可更换的多种尺寸，所述下压盘和压盘底座处配置有模型槽。

9.根据权利要求1或2或3或4或5所述的可模拟自然环境的电子式疲劳试验机，其特征是：所述电机控制台包括台式电脑，HardWareSmc奥维微机控制系统，板卡式信号放大器，驱动器，所述驱动器与伺服电机连接，伺服作动器可实现独立动作试验，协调加载试验，同步加载试验；所述电机控制台通过HardWareSmc奥维微机控制系统调整PID参数来实现驱动器和伺服电机的具体动作，电机控制台通过线缆与疲劳试验机连接。

10.一种采用权利要求4所述模拟自然环境的电子式疲劳试验机进行的疲劳试验方法，其特征是：包括以下步骤：

1）将试样装入环境模拟试验箱中，其放置位置对准顶部和底部的顶杆，，开启环境模拟装置使试验处于自然环境状态；

2）将环境模拟试验箱沿着滑轨推送疲劳试验机工作台的上部压杆和下部压杆之间，将上部压杆对准并顶住顶部的顶杆，将下部压杆对准并顶住底部的顶杆；

3）驱动多套伺服电动缸和伺服电机分别实现独立动作试验，协调加载试验，同步加载试验可模拟不同的实际应用环境，模拟不同的行车车速，并以正弦波的波形加载可模拟交通荷载作用。