[发明专利]材料弯曲疲劳试验系统及试验方法

权利要求书

1.材料弯曲疲劳试验系统，包括夹具、应变片、控制电路，所述试验件上贴有应变片，所述夹具夹持试验件，所述控制电路与试验件相连接；其特征在于所述控制电路包括激振器、采集器，信号发生器、功率放大器、装有疲劳测试软件的计算机；

所述信号发生器根据装有疲劳测试软件的计算机输出信号产生频率、幅值固定的正弦波电流信号；

所述功率放大器在保持信号发生器输出正弦波频率不变的情况下放大正弦波电流信号幅值；

所述激振器受到功率放大器输出信号的激励后在试验件上加载应力；

所述采集器采集试验件上应变片的应力数据以及功率放大器输出信号，将应

变片应力数据转换为电压信号后传输至装有疲劳测试软件的计算机，并在采集的功率放大器输出电压小于预设值时发出试验件断裂的信息至装有疲劳测试软件的计算机；

所述装有疲劳测试软件的计算机根据采集器输出的应力信号以及试验件断裂信息，统计出当前应力状态下的应力循环次数，得到应力大小与应力循环次数的关系式并绘出材料S-N曲线。

2.材料弯曲疲劳试验方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1，将夹具固定在基础平台上，构建如权利要求1所述的材料弯曲疲劳试验系统，所述夹具第一阶固有频率至少要高于试件一阶固有频率的M倍，所述M为大于2的正整数；

步骤2，先用一个试验件进行应力实验至断裂，找出试验件的应力薄弱处，将应变片贴在应力薄弱处；

步骤3，夹具上重新夹持试验件，调试疲劳测试软件，利用装有疲劳测试软件的计算机发出触发信号，调节功率放大器开始疲劳试验；

步骤4，试验件出现一段裂纹时，装有疲劳测试软件发送减小正弦波电流信号幅值的信息给信号发生器，信号发生器输出信号幅值骤降为0，停止激振器工作，同时软件统计出试验件断裂信息；

步骤,5，夹具上重新夹持试验件，在不同应力值下重复进行疲劳试验：当试验件在当前应力下振动次数超过10⁷没有断裂时，疲劳试验终止；

步骤6，全部试验完成后,统计出不同应力值下的试验件振动次数，绘出材料S-N曲线。