HCSONIC專注研究超聲波疲勞且領(lǐng)先絕大部分企業(yè)今天就帶你解密，科技時(shí)代， 超高周疲勞促進(jìn)時(shí)代發(fā)展。

【 花最少的時(shí)間，得到最準(zhǔn)確的答案 】

超聲波疲勞試驗(yàn)一般是指用重復(fù)頻率15~25kHz進(jìn)行的疲勞試驗(yàn)，其主要特點(diǎn)是在實(shí)際使用的試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)能得到疲勞度及閾值附近的數(shù)據(jù)。 超聲波試驗(yàn)法由于頻率高，能夠迅速地評(píng)價(jià)各種工業(yè)材料的高重復(fù)周期的疲勞極限。另外，以往的疲勞試驗(yàn)機(jī)由于試樣兩端的夾持部分構(gòu)造很復(fù)雜，很難用于管材、薄板、線材等試驗(yàn)， 而超聲波試驗(yàn)法只要將試樣的一端粘貼好或用螺釘固定好，對(duì)于薄的材料也可在拉伸壓縮負(fù)荷條件下進(jìn)行試驗(yàn)而不用擔(dān)心發(fā)生彎折。也就是說，以往的試驗(yàn)法很難進(jìn)行的交變疲勞試驗(yàn)變得容易了，而且通過監(jiān)測振動(dòng)應(yīng)力傳遞系統(tǒng)的輸入輸出和共振頻率，就能夠求出疲勞試驗(yàn)中的內(nèi)擦摩的變化和彈性常數(shù)的變化。這樣就能夠得到疲勞試驗(yàn)中有關(guān)材料變化的很多信息。

以10?疲勞試驗(yàn)為例

20Hz伺服液壓疲勞試驗(yàn)需要 1.5 年

50Hz旋轉(zhuǎn)彎曲試驗(yàn)機(jī)需要231天

300Hz高頻振動(dòng)臺(tái)需要 38.5天

20KHz超聲疲勞實(shí)驗(yàn)僅需 13.8 小時(shí)

【 超高周疲勞機(jī) 工作原理 】

使螺釘固定的朗之萬型4段超聲波振子產(chǎn)生的縱向振動(dòng)經(jīng)過變幅桿放大后使試樣共振，此時(shí)在試樣里產(chǎn)生振幅極大的部分(振動(dòng)腹點(diǎn))和振幅極小的部分(振動(dòng)節(jié)點(diǎn))。振動(dòng)節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力最大，由于縱向振動(dòng)的應(yīng)力和材料固有的重復(fù)次數(shù)而產(chǎn)生疲勞破壞。也就是說，在試樣中心產(chǎn)生最小位移(位移節(jié)點(diǎn))和最大應(yīng)變(應(yīng)變腹點(diǎn))。

同樣地在試樣的兩端產(chǎn)生最大位移(位移腹點(diǎn))。在以往的疲勞試驗(yàn)時(shí)交變應(yīng)變在試樣全長有相同的振幅分布，而在高頻時(shí)則沿著試樣長度從試樣兩端的0變到中心的最大值。因此可以簡單地將試樣的一端用粘貼法或螺釘固定法裝在變幅桿上。

本裝置由下列部分構(gòu)成: (1)超聲波驅(qū)動(dòng)部分，包括 ①超聲波振子； ②變幅桿； ③高速光位移計(jì)； (2)電氣控制部分，包括 ①電力單元； ②波形觀察單元； ③計(jì)測單元； ④電源單元；

【 疲勞機(jī)試樣及特點(diǎn) 】

以往的疲勞試驗(yàn)機(jī)用的試樣和超聲波疲勞試驗(yàn)機(jī)用的試樣 從外觀形狀上看同樣是圓棒或板狀的，但我司試驗(yàn)機(jī)是用螺釘同變幅桿連接的，而且應(yīng)力最大的試樣中央部分通常比連接在變幅桿的部分細(xì)，此外，若將試樣中央部和一端做得比較細(xì)， 則對(duì)于聲波傳播速度大的材質(zhì)也能夠縮短試樣的長度，試樣中央部細(xì)的啞鈴型則可以進(jìn)一步把長度縮短。對(duì)于難以用螺釘固定的陶瓷材料等，可用粘接劑簡單地固定在變幅桿上。

超高周疲勞機(jī)特點(diǎn)：

1. 同以往的疲勞試驗(yàn)機(jī)比較，重復(fù)周期非常快，試驗(yàn)所需要的時(shí)間極短；

2. 不需要油壓操作，試驗(yàn)機(jī)體積小，重量輕，操作簡單；

3. 利用選構(gòu)件可選擇各種試驗(yàn)氣霧，此外可以裝備拉伸壓縮應(yīng)力附加裝置；

4. 通過試樣共振頻率的測定，可以測定楊氏模量；

5. 可測定內(nèi)摩擦；

超高周疲勞機(jī)應(yīng)用：

1. 以一定振幅拉伸壓縮的金屬及陶資等新材料的疲勞試驗(yàn)；

2. 外部負(fù)荷(拉伸或壓縮)重疊的拉伸壓縮疲勞試驗(yàn)；

3. 三點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)；

4. 共振型疲勞裂紋擴(kuò)展速度試驗(yàn)；

5. 高溫疲勞試驗(yàn)；

6. 環(huán)境疲勞試驗(yàn)；

7. 疲勞試驗(yàn)中的內(nèi)摩擦測定等；

超聲波疲勞試驗(yàn)的最大特點(diǎn)是縮短疲勞試驗(yàn)所需的時(shí)間， 例如，用1Hz的疲勞試驗(yàn)進(jìn)行1010周期的試驗(yàn)需要320年的時(shí)間，但用20kHz時(shí)側(cè)在6天以內(nèi)就能做完試驗(yàn)。這樣，用超聲波進(jìn)行試驗(yàn)就能夠在某個(gè)給定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行更多試驗(yàn)條件的實(shí)驗(yàn)或進(jìn)行重復(fù)再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)，能夠得到高概率的結(jié)果和結(jié)論。此外象汽輪機(jī)葉片那種在高頻負(fù)荷作用下的構(gòu)件，當(dāng)試驗(yàn)條件與實(shí)際使用的運(yùn)轉(zhuǎn)條件試驗(yàn)技術(shù)與試驗(yàn)機(jī)(頻率及應(yīng)力)相同或相近時(shí)， 試驗(yàn)機(jī)最為有效。

約在 10 年前美國就試制了與這種新開發(fā)的試驗(yàn)機(jī)同樣的試驗(yàn)機(jī)，但據(jù)說不好用。但是用這種新開發(fā)的試驗(yàn)機(jī)對(duì)陶瓷材料進(jìn)行疲勞試驗(yàn)得到了很好的結(jié)果，這就能夠在高重復(fù)周期疲勞試驗(yàn)中得到有關(guān)材料變化的信息。