[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

摘要

本发明涉及一种隔膜压缩机金属膜片弯曲疲劳测量装置及方法，为小于1mm厚度金属膜片提供简单易行的弯曲疲劳测量方法，实现金属膜片在拉压疲劳试验机上进行弯曲疲劳试验的目标。试验夹持装置由底座、夹块、夹头组成。底座与夹块固定样品，夹头在样品中部夹持，样品加工为中间圆弧状，保证样品于中部断裂。设计疲劳试验机程序，定位移幅进行试验，通过观察受力变化判断样品是否断裂，得到疲劳周次数据。使用弹性力学方法使用位移幅计算其相应的应力值，从而得到应力幅与疲劳周次对应关系。此方法设计简单，使用方便，用于测试隔膜压缩机金属膜片抗疲劳性能。

主权项

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=Σm=1∞Ym(y)(cos2mπxa+1)---(1)]]>式中m是正整数，Ym(y)是待定函数；S3：wmax＝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：Δσmax＝C·h·wmax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。