三自由度压电致动式高频疲劳测试仪

摘要

基于空间三角结构驱动原理,研制了一种小型化的三自由度压电致动式高频疲劳测试仪.仪器可实现单轴拉伸-疲劳和拉伸-弯曲复合疲劳测试模式,具备485Hz的高频加载功能.在复合载荷测试模式下,仪器可实现的最大拉伸和弯曲载荷/位移矢量分量分别为:16.9N/22.6μm和3.3N/5.3μm.通过对致动器件—压电陶瓷的倾斜机理分析,构建了拉伸-弯曲同步复合加载的准则,适用于拉伸-弯曲两正交方向上矢量位移的的计算,并可揭示各向异性疲劳性能.在此基础上,通过获取单轴应力和复合载荷模式下的断口形貌差异,论证了测试仪器在各向异性疲劳性能测试上的可行性.