[发明专利]一种金属疲劳试验机与疲劳试验方法

权利要求书

1.一种金属疲劳试验机，其特征在于：基座支架、下夹持装置、传感器支架、光电传感器、上夹持装置、连接板、轴承固定装置、连接轴、轴承、转动盘、电机、控制电箱；基座支架包括水平底座、中心支撑台，以及两侧对称的侧方支撑台；基座支架的水平底座上具有滑道，侧方支撑台可沿滑道调节间距；下夹持装置、传感器支架、光电传感器、上夹持装置每种数量两个,称布置在中心支撑台两侧；下夹持装置紧固安装在基座支架的侧方支撑台侧部；传感器支架紧固安装在基座支架的侧方支撑台上部；光电传感器紧固安装在传感器支架上；上夹持装置与连接板铰接连接；连接板紧固连接轴承固定装置；轴承固定安装在轴承固定装置中；连接轴穿过轴承与转动盘垂直紧固连接；电机紧固安装在基座支架的中心支撑台上；电机驱动轴与转动盘紧固连接；控制电箱电控连接光电传感器与电机；下夹持装置夹持试件下端，上夹持装置夹持试件上端；控制电箱启动电机，电机驱动转动盘，带动连接轴、连接板及上夹持装置，在试件上端施加均匀平稳载荷，试件产生往复循环挠度变化。

2.权利要求1所述金属疲劳试验机的试验方法，其特征在于：

第一步，制作试件；工作部分形状为薄板状矩形，试样工作部分截面为矩形；试件的长度等于夹持试件的跨度与上下夹持装置的夹持宽度之和；根据选取弯曲应力，以及设定试件的挠度、宽度、厚度、弹性模量，计算夹持试件跨度L=（1.5*E*t*y_max/σ_max）^1/2；截取方向为原材料长度方向，制作数量为偶数件，数量不小于10件；

第二步，夹持试件，每次试验夹持试件两件；在试件表面标记好夹持的跨度上下的位置，保证夹持后跨度与计算一致；先夹持试件下端，将试件插入下夹持装置中间位置，使标记的位置与下夹持装置上表面保持在同一水平面，同时使试件长度方向与下夹持装置上表面保持水平垂直，扭紧螺栓夹紧试件；再夹持试件上端，将试件插入上夹持装置中间位置，使标记的位置与上夹持装置上表面保持在同一水平面，同时使试件长度方向与下夹持装置上表面保持水平垂直，扭紧螺栓夹紧试件；两侧光电传感器位于可始终能检测记录到试件运动次数的位置；

第三步，疲劳试验机状态调整；调整电机至合适频率，清空运行时间与记录次数；

第四步，试验测试，每次试验同时测试试件两件；打开开关使电机旋转，试样在某一循环弯曲应力下，开始进行测试；待试件发生疲劳断裂后，停止实验，记录数据；若有50%试样能够承受二百万次循环负荷，而在某一循环弯曲应力以上，均无50%试样能够承受，该应力即为疲劳强度；若有50%试样能够承受二百万次循环负荷，则提升弯曲应力，重复上述实验步骤多次实验；若试样在某一循环弯曲应力下，无法满足50%试样能够承受二百万次循环负荷，则降低弯曲应力，重复上述实验步骤多次实验，得到试件疲劳强度测试数据。

3.根据权利要求2所述的金属疲劳试验机的试验方法，其特征在于：调节基座支架的两侧侧方支撑台距离，可改变实验所需施加的弯曲应力，调节改变实验所需试件挠度。

4.根据权利要求2所述的金属疲劳试验机的试验方法，其特征在于：传感器支架上具有光电传感器位置调节滑道，调节基座支架的两侧侧方支撑台距离，可调节试件夹持长度；当试件夹持长度调节变化，调节光电传感器在传感器支架的位置，使两侧光电传感器位于可始终检测记录试件运动次数的位置。