疲劳试验台的实验设计及数据处理
疲劳试验机操作规程及注意事项
高频疲劳试验机操作规程
1 概述
高频疲劳试验机是材料的疲劳性能指标的检测设备。
可进行S-N曲线、疲劳裂纹扩展等疲劳性能试验。
最大试验负荷为：±100kN。
2 操作方法
开机
打开计算机电源，运行试验机试验控制程序；
开启控制箱电源；
开启电源控制柜，预热30分钟。
试验
新建试验记录；
设置试验参数；
设置保护参数；
使用Ⅰ档快速档和Ⅱ档慢速档调整横梁距离，装夹试样；
根据试验要求调节静、动负荷；
静、动负荷调整完毕后清除循环次数，点击动负荷启动按钮进行试验。
关机
检测结束后，保存检测数据，卸下试样。
先关闭控制箱电源，再关闭计算机电源。
3 注意事项
（1）先打开计算机电源，运行JXG98应用程序，然后打开控制箱电源，检测前控制箱必须预热30分钟。
检测结束后，先关闭控制箱电源，再关闭计算机电源。
（2）动负荷加载过程中，应注意功率输出及电流表的显示，在达到动负荷要求的同时，需要有一定的余量使检测能正常进行。
（3）检测过程中一定要设好保护，使计算机能监测检测过程，判断试样断裂否和进行设备保护。
（4）试验结束关机后应及时切断电源。
（5）进入工作现场的员工，必须按规定穿戴好劳动保护用品。
（6）检修设备，必须停电进行，设有专人监护。
疲劳试验台操作规程
编号：QP-SP09.01-027
版本/版次：C.0
体系文件
疲劳试验台操作规程
生效日期：2020.10.09
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C.0
2020.10.09
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编XXXX有限公司
编号：QP-SP09.01-027
版本/版次：C.0
体系文件
疲劳试验台操作规程
生效日期：2020.10.09
1．适用范围
适用于方向盘弯曲疲劳试验和扭转疲劳试验。
2. 术语
无
3．规范性引用文件
无
4．流程
4.1将工件安装好， 气压调节到试验要求的数值。
弯曲疲劳试验扭转疲劳试验
4.2启动试验台，查看计数器是否按试验频率跳动。
5 记录
试验报告
疲劳试验的数据处理
疲劳试验的数据处理堵百城【摘要】With 45 steel as an example, the data processing steps in fatigue test were introduced, including sample data sorting, scatter plot chart drawing, fatigue equation and curve building with regression analysis, the calculation of relative error and residual standard deviation, and reliability-fatigue stress-life equations and curves establishing. The highlight of the discussion is to use matching method for stress of censored life; and establish the fatigue equation with decimal power, with the relative error instead of significant inspection.%以45钢为例,介绍了疲劳试验数据处理的步骤:整理样本数据,画散点图,用回归分析建立疲劳方程和曲线,计算相对误差,计算残差标准差,建立可靠度一疲劳应力一寿命方程和曲线.讨论的重点是用配对法求得的应力作为截尾寿命的应力；建立带小数幂的疲劳方程；用相对误差代替显著性检验.【期刊名称】《理化检验-物理分册》【年(卷),期】2013(049)003【总页数】4页(P158-161)【关键词】截尾寿命;数据处理;疲劳方程;疲劳曲线【作者】堵百城【作者单位】无锡市机电研究所,无锡214062【正文语种】中文【中图分类】TB302.3;TG115.5+7在循环载荷作用下，即使应力远低于材料的屈服强度，试样也会发生断裂，这种现象称为疲劳。
疲劳试验报告
疲劳试验报告一、实验目的本次实验旨在研究材料在反复受力情况下的变化规律，验证其疲劳寿命，并探究不同应力水平对疲劳寿命的影响。
二、实验方法1. 实验材料：本次实验使用的是工程塑料材料。
2. 实验设备：万能试验机、计数器、计时器、电脑数据采集系统。
3. 实验步骤：（1）将实验样品加工成标准梁形状。
（2）将试样放入电子拉力试验机中，在预设的负载范围内进行往复载荷试验。
（3）记录试验过程中的应力、应变、位移等数据，并通过电脑数据采集系统保存到电脑中。
（4）当试样发生裂纹或断裂时，停止试验，并记录下此时的载荷数和疲劳寿命。
（5）根据实验得到的数据，绘制应力-循环数曲线，计算出试样的疲劳极限、疲劳寿命等指标。
三、实验结果分析1. 实验数据处理：根据实验记录的数据，我们绘制了应力-循环数曲线，并计算出了不同应力水平下试样的疲劳极限和疲劳寿命等指标。
详见下表：应力水平（MPa）疲劳极限（MPa）疲劳寿命（循环数）50 80 2000070 75 500090 70 1000110 65 2002. 结果分析：通过对实验得到的数据进行分析，可以得出以下结论：（1）随着应力水平的提高，试样的疲劳极限和疲劳寿命均明显降低。
（2）在低应力水平下，材料的疲劳寿命较长，可以长时间稳定地工作。
而在高应力水平下，材料易发生断裂和破坏，疲劳寿命也明显缩短。
四、实验总结本次实验通过对工程塑料材料的疲劳试验，探究了材料在反复受力情况下的变化规律，验证了其疲劳寿命，并研究了不同应力水平对疲劳寿命的影响。
实验结果表明，在低应力水平下，材料可稳定地工作较长时间；而在高应力水平下，材料易发生断裂和破坏，疲劳寿命明显缩短。
通过这次实验，我们对材料的疲劳特性有了更深入的了解，对于材料的选用和应用具有一定的参考价值。
材料疲劳实验报告
材料疲劳实验报告1. 实验目的材料疲劳实验是为了研究材料在长期重复加载下的性能变化规律，探究材料的疲劳寿命及疲劳行为。
本次实验旨在通过不同载荷条件下对金属材料进行疲劳实验，分析其疲劳寿命及疲劳失效模式。
2. 实验原理疲劳材料学认为，在材料受到交变载荷作用时，由于局部应力和变形的聚焦作用，会造成材料内部微小损伤积累，最终导致材料疲劳失效。
实验中常用的参数包括应力幅、载荷周期、载荷频率等。
3. 实验设备及材料本次实验采用了一台电子疲劳试验机，可实现不同载荷条件下的疲劳加载。
实验材料选用了工业中常见的金属材料，如钢、铝等，以进行疲劳实验。
4. 实验方法（1）根据实验要求确定不同载荷条件下的疲劳试验方案，包括载荷幅值、载荷周期等参数；（2）将待测材料制备成标准试样，并在试验机上装夹好；（3）依据设定的疲劳试验方案进行试验，并根据试验机读数记录实验数据；（4）当达到设定的疲劳寿命或发生疲劳失效时停止试验，记录试验结果。
5. 实验结果及分析经过一系列的疲劳实验，我们得到了不同载荷条件下金属材料的疲劳寿命数据。
通过对数据进行分析，我们可以发现随着载荷幅值的增加，材料的疲劳寿命逐渐减小，疲劳失效模式也呈现出明显的变化。
此外，不同金属材料在疲劳实验中表现出不同的特性，例如某一种金属在高强度载荷下疲劳寿命更长等。
6. 实验结论通过本次材料疲劳实验，我们深入了解了材料在疲劳加载下的性能表现及疲劳寿命规律。
我们可以通过调整载荷条件来延长材料的疲劳寿命，提高其耐久性。
疲劳实验为材料科学领域的研究提供了重要的参考依据。
7. 结语本次实验不仅增进了我们对材料疲劳行为的认识，同时也对未来的相关研究工作起到了积极的推动作用。
期待通过更多的研究和实验，为材料科学领域的发展做出更大的贡献。
铝型材疲劳实验报告
一、实验目的1. 了解铝型材的疲劳特性。
2. 掌握疲劳实验的基本原理和方法。
3. 分析不同载荷下铝型材的疲劳寿命。
4. 评估铝型材在实际使用中的可靠性。
二、实验原理疲劳实验是一种研究材料在循环载荷作用下破坏规律的方法。
铝型材作为一种常用的金属材料，在航空航天、交通运输、建筑等领域有广泛的应用。
本实验采用疲劳试验机对铝型材进行循环加载，通过测量其疲劳寿命，分析其疲劳特性。
三、实验材料及设备1. 实验材料：某型号铝型材，尺寸为50mm×50mm×5mm。
2. 实验设备：疲劳试验机、电子万能试验机、万能力学性能测试仪、精度为0.01mm的游标卡尺、精度为0.01g的天平。
四、实验步骤1. 样品准备：将铝型材样品加工成标准尺寸，去除表面缺陷，并进行表面处理。
2. 实验参数设置：根据实验要求，设置试验机的工作参数，包括载荷大小、加载频率、加载波形等。
3. 实验过程：将加工好的铝型材样品安装在试验机上，进行循环加载实验。
在实验过程中，实时记录载荷、位移、应力等数据。
4. 实验数据整理：将实验过程中采集到的数据进行分析和处理，绘制疲劳曲线，计算疲劳寿命。
五、实验结果与分析1. 疲劳寿命：在相同载荷下，不同加载频率的铝型材疲劳寿命存在差异。
实验结果表明，随着加载频率的增加，铝型材的疲劳寿命逐渐缩短。
2. 疲劳曲线：通过实验数据绘制疲劳曲线，分析铝型材的疲劳特性。
结果表明，铝型材的疲劳曲线呈非线性，疲劳极限较低。
3. 疲劳机理：分析铝型材在疲劳过程中的微观结构变化，探讨疲劳机理。
实验结果表明，铝型材在疲劳过程中会发生微观裂纹扩展，最终导致材料破坏。
六、结论1. 铝型材在循环载荷作用下具有明显的疲劳特性，疲劳寿命与加载频率、载荷大小等因素密切相关。
2. 在实际应用中，应根据铝型材的疲劳特性，合理设计载荷大小和加载频率，以保证材料的使用寿命和安全性。
3. 本实验为铝型材的疲劳性能研究提供了实验依据，有助于提高铝型材在实际工程中的应用性能。
传动轴(等速万向节)扭转疲劳试验台方案
传动轴（等速万向节)扭转疲劳试验台技术方案一、功能：本试验台可进行各种轴类、杆件的动态扭转疲劳试验及静态扭转刚性、强度试验。
适用于汽车传动轴、等速万向节、球笼、汽车半轴、汽车驱动桥壳等零部件的扭转疲劳及静扭转性能试验。
动态扭转可实现对称循环和非对称循环疲劳试验。
并可模拟等速万向节实际工矿下（装车状态）的动态扭转疲劳试验，工件安装角度可以360°自由旋转.试验时计算机按设定的参数控制试验台自动进行。
屏幕显示扭矩值、转角值、摆动频率、摆动振幅、循环次数和加载波形等，到达设定次数，自动停机并打印试验结果。
试验台具有电机过载、试验扭矩、转角超载保护停机、油温过高、滤油器堵等报警防护功能.二、设备构成:传动轴（等速万向节)扭转疲劳试验台主要由主机台架系统、液压加载系统、伺服控制系统、强电控制系统、计算机数据处理系统、专用夹具等部分组成。
●主机：本机采用台架式结构,驱动系统、固定夹具、活动支撑等全部固定在试验平台上,它们的安装由工艺保证，试验台的驱动部分和测量（扭矩传感器，扭角传感器）部分都安装在驱动台座中，由旋转作动器（摆动油缸)通过扭矩传感器对试件施加扭矩的大小直接由扭矩传感器测量并输出给计算机,而转角则通过光电编码器测量输出脉冲信号给计算机.主机台架上装有动、静态双向高精度扭矩传感器。
旋转伺服作动器（加载执行元件）上装有电液伺服阀用于主控制。
同轴安装高分辨率光电角度传感器。
以此来实现扭矩及角度的测量。
●液压系统:液压油源泵机组采用电机加变量柱塞泵构成，系统压力通过溢流阀设定，输出到系统的压力油经过了小于6μm过滤精度的过滤器的过滤，保证电液伺服阀安全可靠的进行工作.回油过滤器对回到油箱的液压油进行过滤，保证油箱中液压油的清洁。
在输送到作动器的进、回油路上装有蓄能器，减小液压冲击对试验的影响。
油源的冷却采用传统的循环水冷却方式，选用高效率的热交换元件，使液压油的工作温度能够保证在其正常工作范围.（水源用户自备，入口温度不超过30℃)●伺服控制系统：本测控系统采用动态电液伺服控制技术，实现全数字闭环控制，主要测量通道采用交流放大器、宽范围、不分档,连续全程测量，采用大规模可编程门阵列（FPGA）硬件实时跟踪、积分累加原理（∑—Δ)并采用同步采集、及数据预处理。
实验六工作疲劳测定实验
人因工程实验实验六：工作疲劳测定实验刚晓名：张姓20130555号：学1301业业：工专金海哲伏指导老师：郭刘倩宇小组成员：李雨晴01日月年2016077/ 1．一、实验目的通过实验使用功率自行车作为体力作业，使被试者在不同的体力负荷下作业，测定被试作业前（前安静期）、作业中（即负荷期）和作业后（后安静期）等三个阶段的心率（呼吸循环机能的指标）变化，判断作业负担及疲劳恢复的规律。
当然在实际工作疲劳研究中，还要结合其它的检查法（生理学检查法，心理检查法等方法）来综合地判断疲劳程度。
二、实验内容实验分2个作业进行，分别进行下列测定。
第2个作业要等第1个作业停止后，操作者完全恢复到安静期水平时才能开始。
1.作业前（前安静期）的心率测定；2.作业中（即负荷）的心率测定；3.作业后（后安静期）的心率测定。
三、实验仪器心率发射机，带有MF调频的收录机，脉搏表，普通秒表，功率自行车，导电膏，医用胶布等。
四、实验原理实验时，每组选一人为被试，其余为测试和记录者，其中有一人调节接收机并负责向被试和测试者发出时间信号，每隔20秒钟发出信号一次，通知被试和测试者。
测脉搏时，每次听到信号后立即启动秒表，同时数从收音机里接收来的心率声音，数至15次时立即停表，记下该瞬间的心率值。
然后立即使表回零，等待下一次信号，以后重复7 / 2．上面的测记过程。
每次测定分三个阶段：1.作业前5分钟时间，被试安静地坐在椅子上。
2.作业中5分钟时间，被试开始按规定的速度（或按节拍器频率）蹬车。
3.作业后10分钟时间，在10分钟以内恢复到安静时的心率值，作业测定结束，若10分钟以内尚未恢复到安静期心率值可适当延长时间。
这里要注意进行作业二时也应有5分钟的作业前安静期时间。
本实验作业一加负荷30kg，作业二加负荷50kg，速度值均定为90公里/小时。
测定者从作业的安静期到作业后恢复结束要连续记录，如遗失了某瞬间的心率值，仍要继续记录以后的数值。
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疲劳试验台的实验设计及数据处理
班级：机械1301班
姓名：闫培如
学号：S2*******
起重机主梁疲劳强度的试验与研究
一、实验目的
通过实验了解疲劳试验机的结构及使用方法，通过起重机主梁疲劳强度的实验与研究加深对主梁疲劳强度的理解。
二、实验参数
在疲劳强度设计中，最重要的参数之一是应力循环特性p，应力循环特性大致在0.3-0.8之间。
为安全起见，取p=0.3。
长*宽*高尺寸为1000mm*100mm*100mm 及数量为5根。
主梁的草图如下：
1000mm
100mm
三、试验内容
根据冶金起重机的实际使用情况和梁的破坏情况，模拟偏轨箱形梁在集中轮压作用下的工作情况，制订的试验内容有：（1）上翼缘板与主腹板的焊缝焊透与焊不透的情况下，焊缝与梁的疲劳试验；（2）下翼缘板与主腹板的焊缝焊透与焊不透的情况下，焊缝与梁的疲劳试验；（3）轨道与主腹板偏心时，上翼缘板与主腹板的焊缝焊不透的疲劳试验；（4）大隔板与下翼缘板焊住条件下梁的疲劳试验；（5）主梁的主腹板上部采用“”型钢时梁的疲劳试验；（6）上翼缘板与主腹板的焊缝焊不透的情况下，采用随机加载时的疲劳试验。
以上试验内容分别针对主焊缝是否需要焊透、能否在满足疲劳强度的条件下简化制造工艺，且能找出主焊缝开裂的主要原因而制定。
四、试验大纲
针对试验内容，制订相应的试验大纲，条款为：
（1）加载方法采用2点固定的加载方法，2点的位置对称于模拟梁的跨中。
（2）梁的破坏标准以裂纹扩展速率达到失稳速率为准，来确定寿命。
如果先从主焊缝处破坏，要记录破坏时的寿命。
（3）裂纹的长度用钢板尺测量。
（4）试验后锯开进行断口分析，确定疲劳源的大小、位置、形状及未熔深度等。
（5）照相记录裂纹情况。
（6）试验应力按下翼缘板电阻片的实测应力选取。
（7）试验梁的目标寿命确定为次2*106次。
（8）模拟梁的试验顺序按梁的制造顺序进行。
（9）整理试验结果由于试验梁的数量有限，且疲劳试验数据很分散，要用每组6根梁作出S-N曲线，可靠性太差，将无法用于实际生产中，所以我们利用升降法测出根梁的疲劳寿命。
（10）记录每根梁出现初始裂纹的位置、最终破坏位置及裂纹的扩展方法。
（11）记录标定应力数值、应力位置。
（12）记录不同循环次数下的裂纹长度数值。
五、实验数据的处理
采用循环记数法对实验数据进行记录，参照刘惟信主编的《机械可靠性设计》教材第九章机械疲劳强度可靠性设计知识对实验数据进行处理。