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压电疲劳试验机及其设备
摘要：为测试非常高的疲劳寿命试样，在20世纪90年代有许多已开发方法。为了确定疲劳扩展的临界值和金属S-N曲线，在15年前在我们的实验室设计建立了一台超声疲劳试验系统。这些第一批成果发表在ASTM STP 1231(1994),ASTM STP1411(2002)和2002年的疲劳会议论文集中。本文总结了在疲劳试验机和设备的最近进展和进步。
关键词：超高频疲劳，压电疲劳试验机，高频设备
1.引言
从历史上来看第一台超声疲劳试验机时由Mason在1950年制造发明的。随着计算机科学的发展，许多实验室不得不发展自己机器和设计实际测试程序。在美国的Willertz实验室，奥地利的Stanzl实验室，法国的Bathias实验室，日本的ishii实验室和斯洛伐克的puskar试验室都是在这一领域领先的实验室。超声疲劳试验在这些实验室的机器是不一样的，但是试验机上的一些组件是相同的。其中3点最为重要：一个高频发生器产生20KHz的正弦电信号，一个讲电信号转变成机械振动的传感器，和一个控制单元。早期的超声疲劳试验机只能进行单向轴向（一维）和恒定振幅的测试，所以控制单元和其他部件不是很复杂。在近20年中，超声疲劳试验技术的已发展到要测试变幅变载荷条件，高温或低温试验环境，扭转或多轴测试等等。因此，设计一个现在化的超声疲劳试验机可能会涉及到机械，电子，光学，磁性和热因素。在法国，Bathias第一次使用疲劳试验机遵循梅森的理论.按早期论文要求，相当限制超声疲劳试验方法的部分原因似乎是缺乏商用测试的设备，迫使个别调查工作和简易设备不能随时满足标准化的试验条件。
2.拉伸-压缩疲劳试验机
如上所述，超声疲劳试验及共同组成部分包括以下三组：
1.一个发电机转换50或60赫兹电压到20千赫兹的超声包正弦信号。
2.压电（或磁致伸缩）换能器是由把电信号转换为纵波超声波和机械振动频率相同的发电器激发的。