電磁諧振式高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)動(dòng)態(tài)特性研究.pdf

1、電磁諧振式高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)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(yàn)設(shè)備，因其工作頻率高、試驗(yàn)時(shí)間短、能量消耗低、試驗(yàn)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于高等院校科研教學(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(shí)際應(yīng)用需求，疲勞試驗(yàn)機(jī)測試結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性越來越受到重視。目前，對(duì)于疲勞試驗(yàn)機(jī)的靜態(tài)力校準(zhǔn)，測試手段和方法已趨于成熟;而動(dòng)態(tài)循環(huán)力的校準(zhǔn)仍處于研究發(fā)展階段。因此，為了完善疲勞試驗(yàn)機(jī)的高精度

2、校準(zhǔn)，我們對(duì)試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行了系統(tǒng)建模以及動(dòng)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(yàn)機(jī)GBQ-100為研究對(duì)象，基于有限元方法建立了疲勞試驗(yàn)機(jī)的整機(jī)有限元模型，通過模態(tài)分析與諧響應(yīng)分析，得到了試驗(yàn)機(jī)各階固有頻率及對(duì)應(yīng)振型，并分析了試驗(yàn)機(jī)參振質(zhì)量、試樣剛度、整機(jī)剛度等對(duì)試驗(yàn)機(jī)固有頻率的影響規(guī)律。
　　(2)基于疲勞試驗(yàn)機(jī)的工作原理及振動(dòng)力學(xué)理論，建立了電磁諧振式疲勞試驗(yàn)機(jī)的三自由度線性振動(dòng)力學(xué)模型

3、，由系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程得到了系統(tǒng)中各參振質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)規(guī)律表達(dá)式、各彈性體變形規(guī)律表達(dá)式以及固有頻率求解方程;通過數(shù)值求解得到了振動(dòng)系統(tǒng)固有頻率，并分析了砝碼質(zhì)量、試樣剛度對(duì)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(yàn)機(jī)動(dòng)態(tài)力示值誤差表達(dá)式，并分析了其影響因素，為疲勞試驗(yàn)機(jī)的動(dòng)態(tài)力校準(zhǔn)提供了理論依據(jù)。
　　(3)分析了疲勞試驗(yàn)機(jī)同軸度誤差產(chǎn)生的原因及對(duì)試驗(yàn)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