[发明专利]一种扭转微动疲劳试验设备及试验方法

权利要求书

1.一种扭转微动疲劳试验设备，其特征在于：包括圆形应力环(3)、对称设置在所述圆形应力环(3)两侧的加载装置，所述加载装置的同一侧设置有分析装置，所述加载装置上设置有夹持机构，所述夹持机构包括压力传感器(5)，所述压力传感器(5)电连接有数据采集系统;

所述夹持机构还包括通过导杆(7)连接的左支撑板(14)与右支撑板(4)，所述导杆(7)上设置有左夹头(12)和右夹头(6)，所述左夹头(12)左端安装有左三维传感器(13)、右端通过圆形开口槽安装有左微动垫(10)，所述左微动垫(10)通过左拧紧螺钉(11)固定，所述右夹头(6)右端安装有右三维传感器(5)、左端通过圆形开口槽安装有右微动垫(9)，所述右微动垫(9)通过右拧紧螺钉(8)固定;

所述分析装置包括分别置于加载装置的同一侧的左高速摄像机(18)和右高速摄像机(19)，所述左高速摄像机(18)和右高速摄像机(19)形成锐角角度；

所述圆形应力环(3)对称两侧开有螺纹孔，所述加载装置包括穿过所述螺纹孔安装于所述圆形应力环(3)上的左加载螺杆(16)和右加载螺杆(1)，所述左加载螺杆(16)和所述右加载螺杆(1)上分别安装有左锁紧螺母(15)和右锁紧螺母(2)，所述夹 持机构包括左支撑板(14)与右支撑板(4)，所述左支撑板(14)和所述右支撑板(4)中间均开有螺纹孔，所述左加载螺杆(16)穿过左支撑板(14)中间的螺纹孔，右加载螺杆(1)穿过右支撑板(4)中间的螺纹孔，将所述夹持机构固定在所述加载装置上。

2.一种使用如权利要求1所述的扭转微动疲劳试验设备的扭转微动疲劳试验方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

a、将试样(17)下端固定在试验机的下夹头上，将整个加载装置套在试样的中间位置，调节左加载螺杆(16)和右加载螺杆(1)，使得左微动垫(10)、右微动垫(9)夹紧试样，达到预紧的作用；

b、将试样(17)的上端用试验机的上夹头夹紧，调节加载装置的左加载螺杆(16)和右加载螺杆(1)达到设定的加载值，拧紧左锁紧螺母(15)和右锁紧螺母(2)；

c、通过试验机的上夹头对试样(17)施加设定的扭转载荷，在试验时，试样(17)与左微动垫(10)和右微动垫(9)发生相对运动的过程中，与左夹头(12)和右夹头(6)分别连接的左三维传感器(13)和右三维传感器(5)实时测出法向力以及摩擦力，并送至数据采集及控制系统，数据采集控制系统分析得到构件在不同工况下摩擦系数的变化和微动疲劳寿命；

d、采用非接触式应变位移测量分析系统，可以进行非接触式测量，动态实时测量，开启左高速摄像机(18)和右高速摄像机(19)，一定时间间隔后拍摄一张试验时试样(17)的有效区位置的照片，倒入位移分析软件，分析试验过程中疲劳试样(17)的变形情况。