动态疲劳实验机的动态力误差探讨

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【导读】　　动态疲劳实验机是用于对试件施加周期力值或随机力值，测量其疲劳极限和疲劳寿命等性能指标的材料试验机。多年的统计分析显示，汽车零部件的破坏中85%是由疲劳引起的，航空工程有60%~...

　　动态疲劳实验机是用于对试件施加周期力值或随机力值，测量其疲劳极限和疲劳寿命等性能指标的材料试验机。多年的统计分析显示，汽车零部件的破坏中85%是由疲劳引起的，航空工程有60%~80%的断裂是由结构材料的疲劳破坏引起的。因此，疲劳试验、疲劳试验机的校准在工业和制造业等领域中具有非常重要的意义。
　　动态疲劳实验机动态力校准的目的就是对试验机显示的力值与试样上实际受到力值的误差进行校准。产生这一误差的主要原因是惯性力的存在：
　　动态疲劳实验机力传感器弹性单元与试样之间相关单元的质量在动态负荷下产生了加速度和位移。惯性力与动态力的振幅、工作频率、力传感器和试样间相关单元的等效质量、等效刚度等因素有关。通过理论分析和多组比较试验，可对产生惯性力的各种主要因素进行研究和分析，为提高疲劳试验机动态力校准准确度，减小测量结果的不确定度提供技术保证。
　　由于在循环负荷条件下惯性力的存在，引起了动态疲劳实验机显示的力值与试样上实际受到力值的误差。该误差与动态力的振幅、工作频率、连接夹具、试样或力传感器的质量、刚度等因素有关。为了减小动态力值误差和测量结果的不确定度，应尽量减小等效质量，增加等效刚度。当动态力误差超出允许范围时，应当进行修正。建议在校准过程中采用与试验机常用试样（及连接件）相近质量和刚度的校准装置（及连接件），保证校准与使用状态的一致。此外，还应对动态力校准装置（力传感器、数据采集系统等）的动态特性进行校准，确保其满足动态疲劳实验机动态力校准的要求。

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