[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

说明书

本发明公开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，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。

技术领域

本发明涉及一种可模拟自然环境的电子式疲劳试验机，属于试验测试技术领域。本发明还涉及一种采用上述可模拟自然环境的电子式疲劳试验机进行的疲劳试验方法。

背景技术

疲劳试验机可用于进行测定金属、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。

对于目前的疲劳试验往往脱离实际应用环境，单一测量某种材料的疲劳特性在某些情况下不能满足实际需要。由此开发了本系统用于测试各种材料在不同环境温度下的抗压疲劳特性以及疲劳寿命，本系统具有两种应用模式，既可进行传统的试验夹具型抗压疲劳测试，也可拆除下压盘，在较大的工作空间放置模型槽进行试验；三个伺服作动器可实现独立动作试验，协调加载试验，同步加载试验可模拟不同的实际应用环境，例如设置相位差并以正弦波的波形加载可模拟交通荷载作用。

发明内容

鉴于以上提出当前疲劳试验机的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种可模拟自然环境的电子式疲劳试验机，该疲劳试验机可模拟实际应用环境的，进而测试各种材料在各种应用环境内的力学性能。本发明所要解决的技术问题还包括提供一种采用上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。

为解决上述问题，本发明的技术方案如下：

可模拟自然环境的电子式疲劳试验机，包括疲劳试验机，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。