一、岛津超声波疲劳试验系统

 

试验原理

 

SHIMADZU USF-2000A

 

超声波激励的USF-2000A疲劳试验机的加载原理同普通的疲劳有很大的不同，它是由压电元件产生20 kHz的振动，将振动通过谐振腔放大再传导至加工成特定尺寸形状的试样，试样产生共振形成稳定的驻波，不断地收缩和伸长由此进行20 kHz的疲劳试验。

 

下图是不同频率的试验机完成固定周次的疲劳试验所要花费的时间，可以看出：如106周次的试验，普通试验机20Hz的测试频率需要十多个小时，300Hz测试频率的疲劳试验机需要1个小时；而107周次的试验，20Hz测试频率需要数百小时，300Hz测试频率需要8-9个小时，而20 kHz几分钟即可完成；如109周次这种普通伺服疲劳试验机很难完成的实验，USF也仅需14个小时即可完成。

 

二、岛津超声波疲劳试验系统

 

优点：

 

SHIMADZU USF-2000A

 

1由于在共振状态下进行试验，可以产生高应力，能够进行1000 MPa级的钢材试验。

 

2采用计算机设定和控制试验，可在桌面上进行试验。

 

3试验设备的功耗小，节能环保经济。

 

4可以简单地再现微小缺陷而产生的疲劳破坏。

 

5能以20kHz的重复频率快速评价金属材料的疲劳寿命,一般100Hz频率下测试1010次循环试验需要3.2年，使用本机进行试验只需要6天。

 

另，由于USF-2000A的共振原理限制，其加载的正负比是-1，即平均应力为0。岛津将单体超声波疲劳试验机USF-2000A和静态试验机AGX-V相结合，新开发了带平均应力加载的超声波疲劳试验系统，可实现平均应力不为0的超高周疲劳试验，为研究超高周疲劳状态下的疲劳损伤机理和疲劳寿命行为提供了更可靠的测试方案。