[发明专利]一种隔膜压缩机金属薄膜片弯曲疲劳测量装置及方法

权利要求书

1.一种隔膜压缩机金属膜片弯曲疲劳测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1：设备调零，同时设定固定的位移幅与频率，拉压疲劳试验机的上夹头开始做上下周期运动，带动金属膜片试样循环弯曲，通过观察载荷幅值变化即能判断样品是否断裂，此时对应的周次数据即为样品在特定位移幅下的疲劳寿命；

S2：首先假定形状为长宽分别是a、b的矩形试样，取夹持一端为坐标原点，长度方向为x方向，宽度方向为y方向，厚度方向z方向；厚度方向尺寸很小，为平面问题，设挠度函数w(x,y)，由受力条件可知w在x方向是周期为a的周期函数，x(0,a)为一个周期；因此可把函数展开为三角级数可证于是w在x(0，a)范围可取三角级数：

$w=\underset{m=1}{\overset{\mathrm{\∞}}{\Σ}}{Y}_m\left(y\right)(cos\frac{2m\mathrm{\π}x}{a}+1)---\left(1\right)$

式中m是正整数，Y_m(y)是待定函数；

S3：w_max＝ΔU/2，ΔU为位移，h为样品厚度，Δσmax为膜片最大应力，C为与样品尺寸相关的常数，使用弹性力学方法计算得到位移、样品厚度、与膜片最大应力的关系：

Δσ_max＝C·h·w_max

根据上式确定应力与疲劳周次的关系；

所述方法应用的测量装置包括试验测量部分、夹持部分及金属膜片试样，所述试验测量部分为拉压疲劳试验机，所述夹持部分包括上夹头及基座两个部分，所述上夹头固定在拉压疲劳试验机内部上端，所述基座固定在拉压疲劳试验机内部下端，所述金属膜片样品两端通过夹块固定在基座上部，所述金属膜片试样中部通过上夹头凸伸出的圆棒夹持。