[发明专利]一种磁致伸缩材料驱动的扭转疲劳试验装置及方法

权利要求书

1.一种磁致伸缩材料驱动的扭转疲劳试验装置，用于对试件进行扭转疲劳试验，其特征在于，所述扭转疲劳试验装置包括：底座、固定框架、空气止推轴承、磁致伸缩驱动器、扭转角位移放大器和联轴转盘；

所述底座呈矩形板状结构，所述底座的四个端角处垂直设置有固定框架导向柱；

所述固定框架呈矩形框架结构，所述固定框架上开设有与所述固定框架导向柱配合的导向孔；所述固定框架嵌套设置在固定框架导向柱上，可沿所述固定框架导向柱在竖直方向移动；

所述空气止推轴承设置在所述底座的中心位置，用于对所述试件的底端进行约束；

所述磁致伸缩驱动器具有四个且两两错位对称垂直设置于所述固定框架的内侧，所述磁致伸缩驱动器与所述底座平行，各个所述磁致伸缩驱动器的固定端分别与所述固定框架四面内侧壁固定连接，各个所述磁致伸缩驱动器的驱动杆均与所述联轴转盘的外轮廓连接，所述联轴转盘中心位置设置有用于与所述试件顶端连接的扭转角位移放大器，所述扭转角位移放大器与所述空气止推轴承同轴设置，四个所述磁致伸缩驱动器用于在试验时成对以同样频率伸长和缩短驱动所述联轴转盘带动所述扭转角位移放大器转动以实现所述试件的扭转疲劳试验。

2.根据权利要求1所述的扭转疲劳试验装置，其特征在于：所述磁致伸缩驱动器的驱动杆与所述联轴转盘的外轮廓连接处设置有伸出连接凸台，且每个所述伸出连接凸台上均开设有凸台销钉孔；所述磁致伸缩驱动器的驱动杆开有与所述凸台销钉孔同轴设置的驱动器销钉孔，以通过销钉依次穿过所述凸台销钉孔和所述驱动器销钉孔实现所述联轴转盘与所述磁致伸缩驱动器驱动杆的连接。

3.根据权利要求1所述的扭转疲劳试验装置，其特征在于：所述试件的顶端、所述扭转角位移放大器与所述联轴转盘相连接的一端和所述联轴转盘上均设置有销钉孔；所述试件上的销钉孔、所述扭转角位移放大器上的销钉孔和所述联轴转盘上的销钉孔同轴设置，以通过销钉依次贯穿各销钉孔实现试件、扭转角位移放大器和联轴转盘之间的固定连接。

4.一种扭转疲劳试验方法，应用于如权利要求1-3任一项所述的扭转疲劳试验装置，其特征在于，所述扭转疲劳试验方法包括：

S1.根据预设的最低自振频率，进行有限元分析，确定试件的形状和尺寸；

S2.根据步骤S1确定的试件的形状和尺寸，制作试件，并将所述试件安装在扭转疲劳试验装置上；

S3.根据所述最低自振频率设定所述扭转疲劳试验装置中磁致伸缩驱动器的驱动频率；

S4.开启所述扭转疲劳试验装置，对所述试件进行扭转疲劳试验。

5.根据权利要求4所述的扭转疲劳试验方法，其特征在于，所述最低自振频率为15～20KHz。

6.根据权利要求4所述的扭转疲劳试验方法，其特征在于，所述试件两端的横截面直径为预设固定值。