電磁諧振式高頻疲勞試驗機動態(tài)特性研究.pdf

1、電磁諧振式高頻疲勞試驗機是一種基于共振原理的用于測定金屬材料疲勞特性的試驗設(shè)備，因其工作頻率高、試驗時間短、能量消耗低、試驗費用低等優(yōu)點廣泛應(yīng)用于高等院?？蒲薪虒W(xué)及工業(yè)生產(chǎn)等各部門。近年來，隨著制造及測試技術(shù)的發(fā)展與提高，以及各種新型材料的研制及實際應(yīng)用需求，疲勞試驗機測試結(jié)果的準確性與可靠性越來越受到重視。目前，對于疲勞試驗機的靜態(tài)力校準，測試手段和方法已趨于成熟;而動態(tài)循環(huán)力的校準仍處于研究發(fā)展階段。因此，為了完善疲勞試驗機的高精度

2、校準，我們對試驗機進行了系統(tǒng)建模以及動態(tài)特性理論及仿真分析，主要研究工作如下:
　　(1)以電磁諧振式高頻疲勞試驗機GBQ-100為研究對象，基于有限元方法建立了疲勞試驗機的整機有限元模型，通過模態(tài)分析與諧響應(yīng)分析，得到了試驗機各階固有頻率及對應(yīng)振型，并分析了試驗機參振質(zhì)量、試樣剛度、整機剛度等對試驗機固有頻率的影響規(guī)律。
　　(2)基于疲勞試驗機的工作原理及振動力學(xué)理論，建立了電磁諧振式疲勞試驗機的三自由度線性振動力學(xué)模型

3、，由系統(tǒng)動力學(xué)方程得到了系統(tǒng)中各參振質(zhì)量的運動規(guī)律表達式、各彈性體變形規(guī)律表達式以及固有頻率求解方程;通過數(shù)值求解得到了振動系統(tǒng)固有頻率，并分析了砝碼質(zhì)量、試樣剛度對固有頻率的影響;由傳感器與試樣之間的作用力方程，推導(dǎo)得出了試驗機動態(tài)力示值誤差表達式，并分析了其影響因素，為疲勞試驗機的動態(tài)力校準提供了理論依據(jù)。
　　(3)分析了疲勞試驗機同軸度誤差產(chǎn)生的原因及對試驗結(jié)果的影響，并將同軸度誤差分為設(shè)備上下夾具的幾何同軸度誤差與試樣的