一种振动试验台用组合测试附件及静态疲劳试验方法
【专利摘要】本发明涉及材料和结构试验装备及试验方法，特别涉及一种振动试验台用组合测试附件及静态疲劳试验方法。由支撑支架、试样夹持器、传振器和桥联支架构成。附件组合时，支撑支架安装在振动试验台机架上、桥联支架跨接安装在两个支撑支架上，试样夹持器安装在支撑支架上夹持试样、传振器安装在振动试验台台面上。按照静态疲劳试验方法选用附件组合安装在振动试验台上，对试样实施7类13种静态疲劳试验。本发明扩展了振动试验台的功能，实现了疲劳试验中载荷形式多元化，包括拉、压、弯、扭等多种载荷及其组合形式，试验频率范围大，可进行5～4500Hz的疲劳试验，适用于材料和结构的高周、超高周静态疲劳试验研究。
【专利说明】一种振动试验台用组合测试附件及静态疲劳试验方法
一、【技术领域】
[0001]本发明涉及材料和结构的试验装备及试验方法，特别涉及一种振动试验台用组合测试附件及静态疲劳试验方法。
二、【背景技术】
[0002]静态疲劳或称传统疲劳，即结构所承受的交变载荷的频率分布不与结构固有频率分布产生交集，从而产生不含结构共振贡献的疲劳破坏。静态疲劳试验是疲劳试验的主要手段，由于电子技术和液压技术等科学技术的发展，传统疲劳试验机由开始采用机械加载，逐步发展到采用液压加载、电磁激振加载、气动加载以及电磁——液压联合加载等先进方法。静态疲劳试验的频率通常为几十到几百赫兹，少数高端电液伺服疲劳试验机可达一千赫兹。
[0003]当前静态疲劳试验方法按加载原理来分主要有机械式、电磁共振式、电液伺服式。按加载方式来分主要有弯、扭、拉、压及相关的组合形式。其中悬臂弯曲疲劳试验的试验方法为试样一端固支固定，另一端施加疲劳载荷；三点弯曲疲劳试验的试验方法为试样两端简支固定，中间施加疲劳载荷；四点纯弯疲劳试验的试验方法为试样两端简支固定，中间对称位置施加疲劳载荷，在两个施力点之间的部分为纯弯曲；四点纯扭疲劳试验的试验方法为试样两端简支固定，中间对称位置施加疲劳载荷，在两个施力点之间的部分为纯扭；拉-压疲劳试验的试验方法为试样两端固支固定，并在两端分别施加拉伸或者压缩载荷。
[0004]振动疲劳或称动态疲劳，即结构所承受的动态交变载荷的频率分布与结构固有频率分布具有交集或相接近，引其结构共振所产生的疲劳破坏。按激励类型的不同，振动疲劳分为拉-压振动疲劳、扭转振动疲劳和弯曲振动疲劳。若激励频率与结构共振频率重合或接近，使结构产生共振而导致疲劳称为共振疲劳；反之，称为非共振疲劳。振动疲劳试验所采用的激励方法主要包括基础激励、激振器激励、惯性力激励、电磁力激励和偏心轮激励
坐寸ο
[0005]振动疲劳试验可以对材料和结构的疲劳行为进行研究，该方法频率范围较大，可以从几赫兹到几千赫兹。尽管在航空涡轮发动机叶片的疲劳行为研究中已广泛应用，但该试验技术还不够成熟，缺少普适性的试验方法，尚未建立规范的试验步骤。
[0006]总体而言，传统疲劳试验机试验方法成熟，但频率较低，不适合进行高频的超高周疲劳研究；振动疲劳试验机可以进行高频的超高周疲劳研究，但试验并不成熟、加载类型单一，而且其属于动态疲劳试验，与常规的静态疲劳试验存在质的不同。
[0007]随着当前资源环境约束的加强，对重大装备核心部件有超长寿命服役要求，对其超高周疲劳行为进行研究十分必要。因此研制适用于材料和结构的高频静态疲劳试验装置，可以扩展电动振动试验台的功能，丰富疲劳试验研究方法，以便于对丰富超高周疲劳理论和数据库提供有力支持。
三、
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于克服当前传统疲劳试验机频率低、振动试验台如电动振动试验台或电磁激励式振动试验台只能进行振动疲劳和测试方法单一的不足，提供一种电动振动试验台用组合测试附件及应用该组合附件实施的静态疲劳试验方法。
[0009]本发明组合安装在振动试验台上，其基本构思是:由支撑支架、试样夹持器、传振器和桥联支架构成。
[0010]1、支撑支架为支撑试样夹持器或桥联支架的附件，由基座、支架腿、支架臂构成，支架腿与支架臂构成直角形支架，在支架腿底部设置基座，基座上有与振动试验台机架的连接孔，支架臂上有连接试样夹持器及桥联支架的连接螺纹孔。
[0011]2、试样夹持器是安装在支撑支架或桥联支架上，用来夹持试样的附件，试样夹持器包括:固支试样夹持器、简支试样夹持器、拉-压施力固支试样夹持器和随动试样夹持器:
[0012](I)固支试样夹持器，由连接端和板式夹持端构成，连接端和板式夹持端为搭接错台结构形式，在连接端设置与支撑支架连接用螺栓孔，在板式夹持端设置夹持试样的螺栓孔并安装压紧螺栓；
[0013](2)简支试样夹持器，由连接端和方形筒式夹持端构成，在连接端设置与支撑支架连接用螺栓孔，在方形筒式夹持端的四个壁中与连接端连接面同一方向的两壁上对应设置夹持试样的螺栓孔并安装压紧螺栓，另外两壁上对应设置调整试样位置的螺栓孔并安装调整螺栓；
[0014](3)拉-压施力固支试样夹持器由固支试样夹持器和拉-压力座构成，拉-压力座为长方体结构，在其垂直方向对称设置与支撑支架连接用螺栓孔，在水平方向设置与固支试样夹持器连接用施力螺栓孔，在固支试样夹持器上与拉-压力座上施力螺栓孔对应的位置加工安装施力螺栓的螺纹孔；施力螺栓穿过拉-压力座上的施力螺栓孔旋进固支试样夹持器的施力螺栓螺纹孔；
[0015](4)随动试样夹持器，由带叉式夹持端的螺丝杆和与其相匹配的两条弹簧、两个调整螺帽构成，在叉式夹持端的两叉臂上对应设置两对螺栓孔，螺栓孔上安装压紧螺栓。
[0016]3、传振器是一端安装在振动试验台台面上，另一端连接试样对试样传振的附件，传振器包括:简支传振器、换向简支传振器、固支传振器:
[0017](I)简支传振器由基座、传振体、施力叉、传振螺栓构成，传振体下端设置基座，基座上设置安装在振动试验台台面上的螺栓孔，传振体上端设置施力叉，在施力叉的两叉臂上设置对应的一对螺纹孔，螺纹孔上分别安装传振螺栓，在每一传振螺栓的一端芯部镶嵌钢珠；
[0018](2)换向简支传振器由简支传振器、换向施力叉和叉形支撑杆构成，叉形支撑杆的杆端设置支座，支座上设置与桥联支架连接用螺栓孔，叉形支撑杆的两个叉臂上以及换向施力叉的中间位置有相匹配的铰链孔，用铰链轴安装在两者相匹配的孔内将两者铰链在一起，简支传振器施力叉上对应的传振螺栓夹持换向施力叉的叉柄；
[0019](3)固支传振器由基座和施力叉构成，两个平行的施力叉叉臂对称固定在基座的中心位置两侧，两个施力叉叉臂上分别设置对应的螺栓孔，螺栓孔上安装传振螺栓，基座上设置与振动试验台台面相连接的螺栓孔。
[0020]4、桥联支架为支撑换向简支传振器及随动试样夹持器的附件，由两个基座、两个支架腿和一个支架臂构成，在支架臂两端分别设置一个支架腿作为支架臂的支撑，支架腿的底部分别设置基座，基座上有与支撑支架连接的螺栓孔，支架臂上有固定换向简支传振器的螺栓孔和安装随动试样夹持器的光孔，支架臂长度与其衔接的两个支撑支架的间距相匹配。
[0021]附件组合时，支撑支架安装在振动试验台机架上、桥联支架跨接安装在两个支撑支架上，试样夹持器安装在支撑支架上夹持试样、传振器安装在振动试验台台面上。
[0022]静态疲劳试验按载荷类型分为:弯曲疲劳试验、扭转疲劳试验、拉-拉或拉-压疲劳试验、弯扭疲劳试验、弯拉或弯压疲劳试验、扭拉或扭压疲劳试验、弯扭拉或弯扭压疲劳试验。
[0023]按照静态疲劳试验方法，选用组合测试附件组合安装在振动试验台上，对试样实施:弯曲疲劳试验，包括:悬臂弯曲疲劳试验、三点弯曲疲劳试验、四点纯弯疲劳试验；扭转疲劳试验，即四点纯扭疲劳试验；拉_拉或拉-压疲劳试验；弯扭疲劳试验，包括:悬臂弯扭疲劳试验、三点弯扭疲劳试验、四点弯扭疲劳试验；弯拉或弯压疲劳试验，包括:三点弯拉或弯压疲劳试验、四点弯拉或弯压疲劳试验；扭拉或扭压疲劳试验，即四点扭拉或扭压疲劳试验；弯扭拉或弯扭压疲劳试验，包括:三点弯扭拉或弯扭压疲劳试验、四点弯扭拉或弯扭压疲劳试验:
[0024]1、实施弯曲疲劳试验
[0025](I)实施悬臂弯曲疲劳试验，选取支撑支架、固支试样夹持器、简支传振器各I个；试样为条形板，其一端为带螺栓孔的夹持端，夹持端可宽于非夹持部分；将支撑支架的基座安装在振动试验台机架上，将固支试样夹持器的连接端安装在支撑支架的支架臂上，将简支传振器的基座安装在振动试验台台面上，并保持三者同轴线；然后将试样夹持端通过压紧螺栓同轴夹持于固支试样夹持器的板式夹持端，试样非夹持部分的端部通过传振螺栓被夹紧于简支传振器的施力叉；按振动试验台的常规操作方法，控制振动幅度、波形和频率，即可完成悬臂弯曲疲劳试验；
[0026](2)实施三点弯曲疲劳试验，选取支撑支架2个、简支试样夹持器2个、简支传振器I个；试样为条形板，其两端均为无螺栓孔的夹持端，夹持端之一的压紧螺栓压紧点对应位置开有球坑；分别将2个支撑支架的基座安装在两侧振动试验台机架上，分别将2个简支试样夹持器的连接端安装在2个支撑支架的支架臂上，并保持四者同轴线，将简支传振器的基座与支撑支架和简支试样夹持器呈轴线垂直地安装在振动试验台台面上，并使其位于2个简支试样夹持器跨度中央；然后将试样的两个夹持端通过压紧螺栓同轴地分别压紧于2个简支试样夹持器的方形筒式夹持端内，对中上紧方形筒式夹持端两侧的调整螺栓,试样中央通过传振螺栓夹紧于简支传振器的施力叉；按振动试验台的常规操作方法，控制振动幅度、波形和频率，即可完成三点弯曲疲劳试验；
[0027](3)实施四点纯弯疲劳试验，选取支撑支架2个、简支试样夹持器2个、简支传振器2个；试样为条形板，其条形板的两端均为无螺栓孔的夹持端，夹持端之一的压紧螺栓压紧点对应位置开有球坑；分别将2个支撑支架的基座安装在两侧振动试验台机架上，分别将2个简支试样夹持器的连接端安装在2个支撑支架的支架臂上，并保持四者同轴线，以2个简支试样夹持器跨度中央为对称轴，将2个简支传振器反对称地置于对称轴两侧，并与支撑支架和简支试样夹持器呈轴线垂直地安装在振动试验台台面上；然后将试样的两个夹持端通过压紧螺栓同轴地分别压紧于简支试样夹持器的方形筒式夹持端内，对中上紧方形筒式夹持端两侧的调整螺栓，试样条形板跨度中央通过传振螺栓夹紧于简支传振器的施力叉；按振动试验台的常规操作方法，控制振动幅度、波形和频率，即可完成四点纯弯疲劳试验；
[0028]2、实施扭转疲劳试验
[0029]即实施四点纯扭疲劳试验，选取支撑支架2个、桥联支架2个、简支试样夹持器2个、简支传振器2个，换向简支传振器2个；试样为“卄”字形板，其“卄”字形板中间横梁的两端均为无螺栓孔的夹持端，夹持端之一的压紧螺栓压紧点对应位置开有球坑；分别将2个支撑支架的基座安装在两侧振动试验台机架上，分别将2个简支试样夹持器的连接端安装在2个支撑支架的支架臂上，并保持四者同轴线，将2个桥联支架的基座对称安装在2个支撑支架的支架臂上，以2个简支试样夹持器跨度中央为对称轴，将2个独立的简支传振器和2个构成换向简支传振器的简支传振器呈前后反对称置于对称轴两侧，并与支撑支架和简支试样夹持器呈轴线垂直地安装在振动试验台台面上；将2个换向简支传振器的叉形支撑杆的支座安装在与构成这2个换向简支传振器的简支传振器相对应的桥联支架的支架臂上，将2个换向施力叉的叉柄同轴压紧于所对应的简支传振器的施力叉内；然后将试样“卄”形板中间横梁的两个夹持端通过压紧螺栓同轴地分别压紧于2个简支试样夹持器的方形筒式夹持端内，对中上紧方形筒式夹持端两侧的调整螺栓，试样“卄”形板两侧翼板的端部通过传振螺栓分别夹紧于所对应的独立的简支传振器和换向简支传振器换向施力叉的叉臂内；按振动试验台的常规操作方法，控制振动幅度、波形和频率，即可完成四点纯扭疲劳试验；
[0030]3、实施拉-拉或拉-压疲劳试验
[0031]选取支撑支架2个、桥联支架I个、固支传振器I个、随动试样夹持器I个；试样为条形板，其条形板的两端均为带螺栓孔的夹持端；分别将2个支撑支架的基座安装在两侧振动试验台机架上，将桥联支架的基座安装在2个支撑支架的支架臂上，将固支传振器的基座安装在振动试验台台面上；将随动试样夹持器安装在桥联支架的支架臂中央的光孔中，穿过桥联支架上下两侧的随动试样夹持器的螺丝杆分别放置弹簧，弹簧两端用调整螺帽固定，通过调节调整螺帽的位置，实现弹簧预紧力对试样的拉、压加载；然后将条形板试样的两个夹持端通过压紧螺栓分别同轴地固定于随动试样夹持器的叉式夹持端和固支传振器的施力叉内；按振动试验台的常规操作方法，控制振动幅度、波形和频率，调整即可完成拉-拉或拉-压疲劳试验；
[0032]4、实施弯扭疲劳试验
[0033](I)实施悬臂弯扭疲劳试验，选取支撑支架、固支试样夹持器、简支传振器各I个；试样为“L”形板，其一臂的端部为带螺栓孔的夹持端，夹持端可宽于非夹持部分；将支撑支架的基座安装在振动试验台机架上，将固支试样夹持器的连接端安装在支撑支架的支架臂上，并保持两者同轴线，将简支传振器的基座与支撑支架和固支试样夹持器呈轴线垂直地安装在振动试验台台面上；然后将试样夹持端通过压紧螺栓同轴地夹持于固支试样夹持器的板式夹持端，试样另一端通过传振螺栓夹紧于简支传振器的施力叉；按振动试验台的常规操作方法，控制振动幅度、波形和频率，即可完成悬臂弯扭疲劳试验；
[0034](2)实施三点弯扭疲劳试验，选取支撑支架2个、简支试样夹持器2个、简支传振器I个；试样为“T”形板，其“T”形板双肩的两端均为无螺栓孔的夹持端，夹持端之一的压紧螺栓压紧点对应位置开有球坑；分别将2个支撑支架的基座安装在两侧振动试验台机架上，分别将2个简支试样夹持器的连接端安装在2个支撑支架的支架臂上，并保持四者同轴线，将简支传振器的基座与支撑支架和简支试样夹持器呈轴线垂直地安装在振动试验台台面上，并使其位于2个简支试样夹持器跨度中央；然后将试样两个夹持端通过压紧螺栓同轴地分别压紧于2个简支试样夹持器的方形筒式夹持端内，对中上紧方形筒式夹持端两侧的调整螺栓，试样“T”形板腿的端部通过传振螺栓夹紧于简支传振器的施力叉；按振动试验台的常规操作方法，控制振动幅度、波形和频率，即可完成三点弯扭疲劳试验；
[0035](3)实施四点弯扭疲劳试验，选取支撑支架2个、桥联支架I个、简支试样夹持器2个、简支传振器I个、换向简支传振器I个；试样为“Π”形板，其“Π”形板横梁的两端均为无螺栓孔的夹持端，夹持端之一的压紧螺栓压紧点对应位置开有球坑；分别将2个支撑支架的基座安装在两侧振动试验台机架上，分别将2个简支试样夹持器的连接端安装在2个支撑支架的支架臂上，并保持四者同轴线，将桥联支架的基座安装在2个支撑支架的支架臂上，以2个简支试样夹持器跨度中央为对称轴，将独立的简支传振器和构成换向简支传振器的简支传振器呈前后对称置于两侧，并与支撑支架和简支试样夹持器呈轴线垂直地安装在振动试验台台面上；将换向简支传振器的叉形支撑杆的支座安装在与构成换向简支传振器的简支传振器相对应的桥联支架的支架臂上，将换向施力叉的叉柄同轴压紧于该简支传振器的施力叉内；然后将试样“ Π ”形板横梁的两个夹持端通过压紧螺栓同轴地分别压紧于2个简支试样夹持器的方形筒式夹持端内，对中上紧方形筒式夹持端两侧的调整螺栓，试样“Π”形板双腿的端部通过传振螺栓分别夹紧于独立的简支传振器和换向简支传振器换向施力叉的叉臂内；按振动试验台的常规操作方法，控制振动幅度、波形和频率，即可完成四点弯扭疲劳试验；
[0036]5、实施弯拉或弯压疲劳试验
[0037](I)实施三点弯拉或弯压疲劳试验，选取支撑支架2个、固支试样夹持器I个、拉-压施力固支试样夹持器I个、简支传振器I个；试样为条形板，其两端均为带螺栓孔的夹持端；分别将2个支撑支架的基座安装在两侧振动试验台机架上，分别将I个固支试样夹持器和I个拉-压施力固支试样夹持器的连接端安装在2个支撑支架的支架臂上，并保持四者同轴线，将简支传振器的基座与支撑支架、固支试样夹持器和拉-压施力固支试样夹持器呈轴线垂直地安装在振动试验台台面上，并使其位于固支试样夹持器和拉-压施力固支试样夹持器跨度中央；然后将试样两个夹持端分别通过压紧螺栓同轴地压紧于固支试样夹持器和拉-压施力固支试样夹持器的板式夹持端，试样中央通过传振螺栓夹紧于简支传振器的施力叉；按振动试验台的常规操作方法，控制振动幅度、波形和频率，调整施力螺栓对试样的轴向拉-压量，即可完成三点弯拉或弯压疲劳试验；
[0038](2)实施四点弯拉或弯压疲劳试验，选取支撑支架2个、固支试样夹持器I个、拉-压施力固支试样夹持器I个、简支传振器2个；试样为条形板，其条形板的两端均为带螺栓孔的夹持端；分别将2个支撑支架的基座安装在两侧振动试验台机架上，分别将I个固支试样夹持器和I个拉-压施力固支试样夹持器的连接端安装在2个支撑支架的支架臂上，并保持四者同轴线，以固支试样夹持器和拉-压施力固支试样夹持器跨度中央为对称轴，将2个简支传振器反对称地置于对称轴两侧，并与支撑支架、固支试样夹持器和拉-压施力固支试样夹持器呈轴线垂直地安装在振动试验台台面上；然后将试样两个夹持端分别通过压紧螺栓同轴压紧于固支试样夹持器和拉-压施力固支试样夹持器的板式夹持端，试样条形板中间跨度部分通过传振螺栓夹紧于简支传振器的施力叉；按振动试验台的常规操作方法，控制振动幅度、波形和频率，调整施力螺栓对试样的轴向拉-压量，即可完成四点弯扭拉或弯扭压疲劳试验；
[0039]6、实施扭拉或扭压疲劳试验
[0040]即实施四点扭拉或扭压疲劳试验，选取支撑支架2个、桥联支架2个、固支试样夹持器I个、拉-压施力固支试样夹持器I个、简支传振器2个,换向简支传振器2个；试样为“卄”字形板，其“卄”字形板中间横梁的两端均为带螺栓孔的夹持端；分别将2个支撑支架的基座安装在两侧振动试验台机架上，分别将I个固支试样夹持器和I个拉-压施力固支试样夹持器的连接端安装在2个支撑支架的支架臂上，并保持四者同轴线，将2个桥联支架的基座对称安装在2个支撑支架的支架臂上，以固支试样夹持器和拉-压施力固支试样夹持器跨度中央为对称轴，将2个独立的简支传振器和2个构成换向简支传振器的简支传振器呈前后反对称地置于对称轴两侧，并与支撑支架、固支试样夹持器和拉-压施力固支试样夹持器呈轴线垂直地安装在振动试验台台面上；将2个换向简支传振器的叉形支撑杆的支座安装在与构成换向简支传振器的简支传振器相对应的桥联支架的支架臂上，将2个换向施力叉的叉柄同轴压紧于所对应的简支传振器的施力叉内；然后将试样“卄”形板中间横梁的两个夹持端分别通过压紧螺栓同轴地压紧于固支试样夹持器和拉-压施力固支试样夹持器的板式夹持端，试样“卄”形板两侧翼板的端部通过传振螺栓分别夹紧于所对应的简支传振器和换向简支传振器换向施力叉的叉臂内；按振动试验台的常规操作方法，控制振动幅度、波形和频率，调整即可完成四点纯扭疲劳试验；
[0041]7、实施弯扭拉或弯扭压疲劳试验
[0042](I)实施三点弯扭拉或弯扭压疲劳试验，选取支撑支架2个、固支试样夹持器I个、拉-压施力固支试样夹持器I个、简支传振器I个；试样为“T”形板，其“T”形板双臂的两端均为带螺栓孔的夹持端；分别将2个支撑支架的基座安装在两侧振动试验台机架上，分别将I个固支试样夹持器和I个拉-压施力固支试样夹持器的连接端安装在2个支撑支架的支架臂上，并保持四者同轴线；将简支传振器的基座与支撑支架、固支试样夹持器和拉-压施力固支试样夹持器呈轴线垂直地安装在振动试验台台面上，并使其位于固支试样夹持器和拉-压施力固支试样夹持器跨度中央；然后将试样两个夹持端分别通过压紧螺栓同轴压紧于固支试样夹持器和拉-压施力固支试样夹持器的板式夹持端，试样“T”形板腿的端部通过传振螺栓夹紧于简支传振器的施力叉内；按振动试验台的常规操作方法，控制振动幅度、波形和频率，调整施力螺栓对试样的轴向拉-压量，即可完成三点弯扭拉或弯扭压疲劳试验；
[0043](2)实施四点弯扭拉或弯扭压疲劳试验，选取支撑支架2个、桥联支架I个、固支试样夹持器I个、拉-压施力固支试样夹持器I个、简支传振器I个，换向简支传振器I个；试样为“ Π ”形板，其“ Π ”形板横梁的两端均为带螺栓孔夹持端；分别将2个支撑支架的基座安装在两侧振动试验台机架上，分别将I个固支试样夹持器和I个拉-压施力固支试样夹持器的连接端安装在2个支撑支架的支架臂上，并保持四者同轴线，将桥联支架的基座安装在2个支撑支架的支架臂上，以固支试样夹持器和拉-压施力固支试样夹持器跨度中央为对称轴，将独立的简支传振器和构成换向简支传振器的简支传振器反对称地置于对称轴两侧，并与支撑支架、固支试样夹持器和拉-压施力固支试样夹持器呈轴线垂直地安装在振动试验台台面上；将换向简支传振器的叉形支撑杆支座安装在与构成换向简支传振器的简支传振器相对应的桥联支架的支架臂上，将换向施力叉的叉柄同轴压紧于该简支传振器的施力叉内；然后将试样“Π”形板横梁的两个夹持端分别通过压紧螺栓同轴压紧于固支试样夹持器和拉-压施力固支试样夹持器的板式夹持端，试样“ Π ”形板双腿的端部通过传振螺栓分别夹紧于独立的简支传振器和换向简支传振器换向施力叉的叉臂内；按振动试验台的常规操作方法，控制振动幅度、波形和频率，调整施力螺栓对试样的轴向拉-压量，即可完成四点弯扭拉或弯扭压疲劳试验。
[0044]支撑支架、试样夹持器、传振器以及桥联支架都要保证足够的刚度，使得试验过程中振动试验台的振动能够传递到试样上,保证试验的准确性。
[0045]本发明扩展了振动试验台的功能，实现了疲劳试验中载荷形式的多元化，包括弯、扭、拉、压等多种载荷类型及其复合载荷类型，试验频率范围大，可进行5?4500Hz的疲劳试验，适用于材料和结构的闻周、超闻周静态疲劳试验研究。
四、【专利附图】
【附图说明】
[0046]图1为支撑支架结构示意图的主视图；
[0047]图2为图1的俯视图；
[0048]图3为固支试样夹持器结构示意图的主视图；
[0049]图4为图3的俯视图；
[0050]图5为简支试样夹持器结构示意图的主视图；
[0051]图6为图5的俯视图；
[0052]图7为拉-压施力固支试样夹持器结构示意图的主视图；
[0053]图8为图7的俯视图；
[0054]图9为随动试样夹持器结构示意图的主视图；
[0055]图10为图9的左视图；
[0056]图11为简支传振器结构示意图主视图的局部剖视图；
[0057]图12为图11的俯视图；
[0058]图13为换向简支传振器结构示意图主视图的局部剖视图；
[0059]图14为图13的俯视图；
[0060]图15为固支传振器结构示意图主视图的局部剖视图；
[0061]图16为图15的俯视图；
[0062]图17为桥联支架结构示意图的主视图；
[0063]图18为图17的俯视图；
[0064]图19为悬臂弯曲疲劳试验测试附件组合结构示意图；
[0065]图20为图19的俯视图；
[0066]图21为三点弯曲疲劳试验测试附件组合结构示意图；
[0067]图22为图21的俯视图；
[0068]图23为图21中I局部放大图；
[0069]图24为图21中II局部放大图；[0070]图25为图22中I局部放大图；
[0071]图26为四点纯弯疲劳试验测试附件组合结构示意图；
[0072]图27为图26的俯视图；
[0073]图28为四点纯扭疲劳试验测试附件组合结构示意图；
[0074]图29为图28的俯视图；
[0075]图30为图28A-A剖视图；
[0076]图31为图30A向视图；
[0077]图32为拉-拉或拉-压疲劳试验测试附件组合结构示意图；
[0078]图33为悬臂弯扭疲劳试验测试附件组合结构示意图；
[0079]图34为图33的俯视图；
[0080]图35为三点弯扭疲劳试验测试附件组合结构示意图；
[0081]图36为图35的俯视图；
[0082]图37为四点弯扭疲劳试验测试附件组合结构示意图；
[0083]图38为图37的俯视图；
[0084]图39为三点弯拉或弯压疲劳试验测试附件组合结构示意图；
[0085]图40为四点弯拉或弯压疲劳试验测试附件组合结构示意图；
[0086]图41为四点扭拉或扭压疲劳试验测试附件组合结构示意图；
[0087]图42为三点弯扭拉或弯扭压疲劳试验测试附件组合结构示意图；
[0088]图43为四点弯扭拉或弯扭压疲劳试验测试附件组合结构示意图。
[0089]附图标记:
[0090]1、支撑支架1-1、基座1-2、支架腿1-3、支架臂1_4、螺纹孔1_5、紧固螺栓2、试样夹持器2-1、固支试样夹持器2-1-1、连接端2-1-2、板式夹持端2-1-3、压紧螺栓2-1-4、紧固螺栓2-2、简支试样夹持器2-2-1、连接端2-2-2、方形筒式夹持端2_2_3、压紧螺栓
2-2-4、紧固螺栓2-2-5、调整螺栓2-3、拉-压施力固支试样夹持器2_3_1、拉-压施力座2-3-2、施力螺栓2-4、随动试样夹持器2-4-1、螺丝杆2_4_2、叉式夹持端2_4_3、弹簧
2-4-4、调整螺帽2-4-5、压紧螺栓3、传振器3_1、简支传振器3_1_1、基座3_1_2、传振体
3-1-3、施力叉3-1-4、传振螺栓3-1-5、紧固螺栓3_2、换向简支传振器3_2_1、换向施力叉3-2-2、叉形支撑杆3-2-3、支座3-2-4、铰链轴3_3、固支传振器3_3_1、基座3_3_2、施力叉
3-3-3、传振螺栓3-3-4、紧固螺栓4、桥联支架4_1、基座4_2、支架腿4_3、支架臂4_4、光孔
4-5、螺纹孔4-6、紧固螺栓5、振动试验台机架6、振动试验台台面7、试样。
五、【具体实施方式】
[0091]结合附图详细叙述本发明的实施过程。
[0092]实施例(一):振动试验台用组合测试附件，如图1?18所示。
[0093]以ET-10d-240型电动振动试验台为例，振动试验台机架跨度L = 980mm，振动试验台台面直径D = 240mm。按照该型号电动振动试验台设计组合附件,所有附件均选用42CrMo钢，经锻造、调质和机加工制成。
[0094]1、支撑支架
[0095]如图1、图2所示，支撑支架I由基座1-1、支架腿1-2、支架臂1-3、螺纹孔1-4和紧固螺栓1-5构成；支架腿1-2宽300mm、高150mm、厚20mm ;支架臂1-3长300mm、宽300mm、厚20mm，臂的自由端沿宽度方向对称钻有4个MlO螺纹孔1-4 ;基座1-1长600mm、宽100mm、厚20mm，基座两侧沿宽度方向对称钻有2个014螺栓孔，并配有2个M12紧固螺栓1_5。
[0096]2、试样夹持器
[0097]如图3、图4所示，固支试样夹持器2-1由连接端2-1-1、板式夹持端2-1-2、压紧螺栓2-1-3和紧固螺栓2-1-4构成；连接端2-1-1长60mm、宽100mm、厚20mm，长宽面上沿宽度方向与支架臂1-3螺纹孔相匹配的钻有2个011螺栓孔，并配有2个MlO紧固螺栓2_1_4 ；板式夹持端2-1-2长100mm、宽100mm、厚20mm，长宽面上沿长度方向钻有2个011螺栓孔，并配有2个MlO压紧螺栓2-1-3 ;连接端2-1-1和板式夹持端2_1_2为搭接错台式结构，搭接长度20μπ。
[0098]如图5、图6所示，简支试样夹持器2-2由连接端2_2_1、方形筒式夹持端2_2_2、压紧螺栓2-2-3、紧固螺栓2-2-4和调整螺栓2-2-5构成；连接端2_2_1长40mm、宽100mm、厚20mm，长宽面上沿宽度方向钻有2个011螺栓孔，并配有2个MlO紧固螺栓2-2-4 ;方形筒式夹持端2-2-2外壁长100mm、宽100mm，内壁长80mm、宽80mm，壁厚10mm，方形筒式夹持端2-2-2的上下壁面沿宽度方向各钻有2个011螺栓孔，并配有4个MlO压紧螺栓2_2_3，方形筒式夹持端2-2-2的两侧壁面各钻有I个011螺栓孔，并配有2个MlO调整螺栓2_2_5 ;连接端2-2-1与方形筒式夹持端2-2-2对中连为一体。
[0099]如图7、图8所示，拉-压施力固支试样夹持器2-3由固支试样夹持器2_1、拉-压施力座2-3-1和施力螺栓2-3-2构成；拉-压施力座2-3-1为长方体结构，长80mm、宽80mm、厚20mm，长宽面上沿宽度方向钻有2个011螺栓孔，并配有MlO紧固螺栓2_1_4，宽厚面上中央钻有I个014螺栓孔，并配有M12施力螺栓2-3-2，固支试样夹持器2_1的板式夹持端
2-1-2的宽厚面中央匹配钻有I个M12螺纹孔。
[0100]如图9、图10所示，随动试样夹持器2-4由带叉式夹持端2-4-2的螺丝杆2_4_1和与其相匹配的两条弹簧2-4-3、两个调整螺帽2-4-4构成；螺丝杆2-4-1为M20Xlmm、长300mm，螺丝杆2_4_1穿过桥联支架4支架臂4_3中心的光孔4_4，配合关系为动配合，桥联支架4的两侧放置弹簧2-4-3，弹簧2-4-3为压簧，规格为1.5X 23X 120mm，两端用M20X Imm调整调整螺帽2_4_4加以调整，随动试样夹持器2-4的叉式夹持端2_4_2外壁面长60mm、宽50mm,两外壁面间距30mm,内壁面长30mm、宽50mm,两内壁面间距IOmm,两长宽面上沿长度方向各钻有2个011螺栓孔，并配有2个MlO压紧螺栓2-4-5。
[0101]3、传振器
[0102]如图11、图12所示，简支传振器3-1由基座3-1-1、传振体3-1-2、施力叉3-1-3、传振螺栓3-1-4和紧固螺栓3-1-5构成；基座3-1-1长120mm、宽50mm、厚20mm，传振体3-1-2位于其长宽面中间，长宽面两端钻有2个对称配有2个011螺栓孔，并配有2个MlO紧固螺栓
3-1-5;传振体3-1-2长200mm、宽50mm、厚20mm ;施力叉3-1-3的两个叉臂长50mm、宽50mm、厚10mm，两个叉臂间距50mm，其上各钻有I个011螺栓孔，并配2个MlO传振螺栓3-1-4。
[0103]如图13、图14所示，换向简支传振器3-2由简支传振器3_1、换向施力叉3_2_1、叉形支撑杆3-2-2、支座3-2-3和铰链轴3-2-4构成；叉形支撑杆3_2_2长200mm、宽60mm、厚25mm,叉形支撑杆3_2_2的两个叉臂上同心钻有010的铰链轴孔，配装铰链轴3_2_4，铰链轴
3-2-4两端加工有MlO螺纹，通过MlO螺帽紧固；支座3-2-3长100mm、宽25mm、厚20mm，叉形支撑杆3-2-2位于其长宽面中间；换向施力叉3-2-1的两个叉臂长50mm、宽40mm、厚10mm，两个叉臂的长宽面上同心钻有MlO螺纹孔，并配有2个MlO传振螺栓，换向施力叉3-2-1的叉柄长100mm、宽40mm、厚20mm，与叉形支撑杆3_2_2铰连的位置钻有装配铰链轴3_2_4的孔。
[0104]如图15、图16所示，固支传振器3-3由基座3_3_1、施力叉3_3_2、传振螺栓3_3_3和紧固螺栓3-3-4构成；施力叉3-3-2长50mm、宽50mm、厚10mm，两臂间距10mm，两叉臂面分别相互对应钻有2个010的螺栓孔，并配有两个MlO传振螺栓3-3-3 ;基座3_3_1长120mm、宽50mm、厚20mm，两侧对称钻有2个011的螺栓孔，配有2个MlO紧固螺栓3_3_4。
[0105]4、桥联支架
[0106]如图17、图18所示，桥联支架4由两个基座4-1、支架腿4-2、支架臂4-3、光孔4-4、螺纹孔4-5和紧固螺栓4-6构成；支架臂4-3长400臟、宽50mm、厚20mm，支架臂4-3的中心钻有I个022的光孔4-4，任一侧钻有I个MlO的螺纹孔4-5 ;支架腿4-2高200mm、宽50mm、厚20mm ;基座4-1长50mm、宽50mm、厚20mm，基座两端各钻有I个螺栓孔011的MlO，配有2个紧固螺栓4-6。
[0107]实施例(二):弯曲疲劳试验，如图19?图27所示。
[0108]1、如图19、图20所示，悬臂弯曲疲劳试验由I个支撑支架1、I个固支试样夹持器
2-1、I个简支传振器3-1、振动试验台机架5、振动试验台台面6、试样7组成；试样为条形板，其一端为带螺栓孔夹持端，夹持端可宽于非夹持部分。
[0109]试验开始前，将支撑支架I的基座1-1通过紧固螺栓1-5安装在振动试验台机架5上；将固支试样夹持器2-1的连接端2-1-1通过紧固螺栓2-1-4安装在支撑支架I的支架臂1-3上；将简支传振器3-1的基座3-1-1通过紧固螺栓3-1-5安装在振动试验台台面6上，并保持三者同轴线；然后将试样夹持端通过压紧螺栓2-1-3同轴夹持于固支试样夹持器2-1的板式夹持端2-1-2，试样非夹持部分的端部通过传振螺栓3-1-4被夹紧于简支传振器3-1的施力叉3-1-3内，同时，要确保试样7处于水平状态，即试样7在试验初始状态不受垂直方向的作用力。
[0110]控制振动幅度、波形和频率，振动试验台台面6上下振动，带动简支传振器3-1，载荷通过传振螺栓3-1-4传递到试样7上，试样7 —端固定，另一端受到垂直方向的交变载荷，实现了 5?4500Hz频率范围内的悬臂弯曲疲劳试验。
[0111]试验过程中，注意观察试样是否有水平方向摆动，如果压紧螺栓2-1-3偏离试样中间位置，应停止试验加以调整。
[0112]传振螺栓3-1-4的螺杆端部掏空，放入钢球并收口，传振螺栓3-1-4与被压紧试样间为点接触。此外，可以在施力叉3-1-3上沿试样宽度方向加装多个传振螺栓3-1-4，从而实现与被传振试样间的线接触。
[0113]2、如图21、图22所示，三点弯曲疲劳试验由2个支撑支架1、2个简支试样夹持器
2-2、I个简支传振器3-1、振动试验台机架5、振动试验台台面6、试样7组成；试样为条形板，其两端均为无螺栓孔夹持端，夹持端之一的压紧螺栓压紧点对应位置开有球坑。
[0114]试验开始前，分别将2个支撑支架I的基座1-1通过紧固螺栓1-5安装在两侧振动试验台机架5上；分别将2个简支试样夹持器2-2的连接端2-2-1通过紧固螺栓2-2-4安装在2个支撑支架I的支架臂1-3上，并保持四者同轴线；将简支传振器3-1的基座3-1-1与支撑支架I和简支试样夹持器2-2呈轴线垂直地通过紧固螺栓3-1-5安装在振动试验台台面6上，并使其位于2个简支试样夹持器2-2跨度中央；然后将试样7两个夹持端通过压紧螺栓2-2-3同轴地分别压紧于2个简支试样夹持器2-2的方形筒式夹持端2-2-2内，对中上紧方形筒式夹持端2-2-2两侧的调整螺栓2-2-5，试样7中央通过传振螺栓3_1_4夹紧于简支传振器3-1的施力叉3-1-3内。
[0115]控制振动幅度、波形和频率，振动试验台台面6上下振动，带动简支传振器3-1，载荷通过传振螺栓3-1-4传递到试样上，试样两端简支固定，中间受到垂直方向的交变载荷，实现了 5?4500Hz频率范围内的三点弯曲疲劳试验。
[0116]压紧螺栓2-2-3螺杆的端部掏空，放入钢球并收口，压紧螺栓2-2-3与被压紧试样间为点接触，实现对试样的简支固定；试样7的一端有凹坑，与压紧螺栓2-2-3端部的钢球相匹配，使试样7不产生滑动，如图23所示。
[0117]调整螺栓2-2-5螺杆的端部打磨至圆锥形，调整螺栓2-2-5与被调整试样间为点接触，减少接触面积，如图25所示。
[0118]3、如图26、图27所示，四点纯弯疲劳试验由2个支撑支架1、2个简支试样夹持器
2-2、2个简支传振器3-1、振动试验台机架5、振动试验台台面6、试样7组成，试样为条形板，其两端均为无螺栓孔夹持端，夹持端之一的压紧螺栓压紧点对应位置开有球坑。
[0119]试验开始前，分别将2个支撑支架I的基座1-1通过紧固螺栓1-5安装在两侧振动试验台机架5上，分别将2个简支试样夹持器2-2的连接端2-2-1通过紧固螺栓2-2-4安装在2个支撑支架I的支架臂1-3上，并保持四者同轴线；以2个简支试样夹持器2-2跨度中央为对称轴，将2个简支传振器3-1反对称置于对称轴两侧，并与支撑支架I和简支试样夹持器2-2呈轴线垂直地通过紧固螺栓3-1-5安装在振动试验台台面6上；然后将试样两个夹持端通过压紧螺栓2-2-3同轴地分别压紧于简支试样夹持器2-2的方形筒式夹持端
2-2-2，对中上紧方形筒式夹持端2-2-2两侧的调整螺栓2-2-5，试样条形板跨度中央两侧通过传振螺栓3-1-4夹紧于简支传振器3-1的施力叉3-1-3内。
[0120]控制振动幅度、波形和频率，振动试验台台面6上下振动，带动简支传振器3-1，载荷通过传振螺栓3-1-4传递到试样上，试样两端简支固定，中间受到垂直方向的交变载荷，由于2个简支传振器3-1相对于试样中心对称,试样在2个简支传振器3-1中间的部分只受到弯曲作用力，扭转作用力为零，从而实现了 5?4500Hz频率范围内的四点纯弯疲劳试验。
[0121]实施例(三):扭转疲劳试验，如图28、图29所示。
[0122]四点扭转疲劳试验由2个支撑支架1、2个简支试样夹持器2_2、2个独立的简支传振器3-1、2个换向简支传振器3-2、2个桥联支架4、振动试验台机架5、振动试验台台面6、试样7组成；试样为“卄”字形板，其“卄”字形板中间横梁的两端均为无螺栓孔夹持端，夹持端之一的压紧螺栓压紧点对应位置开有球坑。
[0123]试验开始前，分别将2个支撑支架I的基座1-1通过紧固螺栓1-5安装在两侧振动试验台机架5上，分别将2个简支试样夹持器2-2的连接端2-2-1通过紧固螺栓2-2-4安装在2个支撑支架I的支架臂1-3上，并保持四者同轴线；将2个桥联支架4的基座4-1通过紧固螺栓4-6对称安装在2个支撑支架I的支架臂1-3上；以2个简支试样夹持器2-2跨度中央为对称轴，分别将2个独立的简支传振器3-1和2个换向简支传振器3-2中的简支传振器3-1呈前后反对称置于对称轴两侧，并与支撑支架I和简支试样夹持器2-2呈轴线垂直地通过紧固螺栓3-1-5安装在振动试验台台面6上；将2个换向施力叉3-2-1的叉柄同轴压紧于所对应的简支传振器3-1的施力叉3-1-3内，如图30所示；将2个换向简支传振器3-2的叉形支撑杆3-2-2的支座3-2-3通过紧固螺栓3_1_5安装在与简支传振器3_1相对应的桥联支架4的支架臂4-3上，如图31所示；然后将试样“卄”形板中间横梁的两个夹持端通过压紧螺栓2-2-3同轴地分别压紧于2个简支试样夹持器2-2的方形筒式夹持端
2-2-2内，对中上紧方形筒式夹持端2-2-2两侧的调整螺栓2-2-5，试样“卄”形板两侧翼板的端部通过传振螺栓3-1-4分别夹紧于所对应的简支传振器3-1的夹持叉3-1-3内和换向简支传振器3-2的换向施力叉3-2-1的叉臂内，如图30所示。
[0124]控制振动幅度、波形和频率，振动试验台台面6上下振动，带动简支传振器3-1和换向简支传振器3-2，载荷分别通过4个传振螺栓3-1-4传递到试样上，试样两端简支固定；当振动试验台台面6向上振动时，简支传振器3-1向上运动，换向简支传振器3-2的另一端向下运动，使得“卄”形板试样一侧的翼板两端部一端向上运动，另一端向下运动，而另一侧的翼板两端部的运动正好相反，从而使得“卄”形板试样的中间横梁承受扭转载荷；同理，当振动试验台台面6向下振动时，“卄”形板试样两对翼板的运动方向正好相反，实现了试样中间横梁的反向扭转。由于2个简支传振器3-1和2个换向简支传振器3-2相对于试样中心交互反对称，试样在它们中间的部分只受到扭转作用力，弯曲作用力为零，实现了 5?4500Hz频率范围内的四点纯扭疲劳试验。
[0125]实施例(四):拉-拉或拉-压疲劳试验，如图32所示。
[0126]拉-拉或拉-压疲劳试验由2个支撑支架1、I个随动试样夹持器2-4、I个固支传振器3-3、I个桥联支架4、振动试验台机架5、振动试验台台面6、试样7组成；试样为条形板，其条形板的两端均为带螺栓孔夹持端。
[0127]试验开始前，分别将2个支撑支架I的基座1-1通过紧固螺栓1-5安装在两侧振动试验台机架5上，将桥联支架4的基座4-1通过紧固螺栓4-6安装在2个支撑支架I的支架臂1-3上，将固支传振器3-3的基座3-3-1通过紧固螺栓3-3-4安装在振动试验台台面6上；将随动试样夹持器2-4安装在桥联支架4的支架臂4-3中央，穿过支架臂4-3上下两侧的随动试样夹持器2-4的螺丝杆2-4-1分别放置弹簧2-4-3，弹簧2_4_3两端用调整螺帽2-4-4固定；通过调节调整螺帽2-4-4的位置，实现弹簧2-4-3预紧力的加载；然后将条形板试样的两个夹持端通过压紧螺栓2-4-5和3-3-3分别同轴地固定于随动试样夹持器
2-4的叉式夹持端2-4-2和固支传振器3-3和施力叉3_3_2内。
[0128]在试样装夹过程中要保证试样垂直，以确保试样在振动过程中只受到垂直方向的拉-拉或拉-压作用力。此外，用调整螺帽2-4-4将弹簧2-4-3轻轻旋紧，确保弹簧处于自然状态，即试样在试验初始状态不受弹簧的外力作用。
[0129]控制振动幅度、波形和频率，振动试验台台面6上下振动，带动固支传振器3-3，使试样在运动过程中受到随动试样夹持器2-4上弹簧2-4-3和调整螺帽2-4-4的反作用力，在这种交变载荷的作用下，实现了 5?4500Hz频率范围内的拉-拉或拉-压疲劳试验。
[0130]如果对弹簧施加预紧力，假定桥联支架上侧的弹簧压缩量为X1，桥联支架下侧的弹簧压缩量为X2，上下侧弹簧性能相同，根据胡克定律，随动试样夹持器受到的弹簧的反作用力为:[0131]P1 = kx1 ；P2 = kx2
[0132]其中，P1方向向上，P2方向向下。
[0133]当&>&，即？1汗2时，随动试样夹持器(试样)总体受到向上的作用力，大小为
[0134]P = P1-P2
[0135]可以求得试样的应力与应变分别为
【权利要求】
1.一种电动振动试验台用组合测试附件，组合安装在电动振动试验台上，其特征为由支撑支架、试样夹持器、传振器和桥联支架构成； [1]支撑支架为支撑试样夹持器或桥联支架的附件，由基座、支架腿、支架臂构成，支架腿与支架臂构成直角形支架，在支架腿底部设置基座，基座上有与振动试验台机架的连接孔，支架臂上有连接试样夹持器及桥联支架的连接螺纹孔； [2]试样夹持器是安装在支撑支架或桥联支架上，用来夹持试样的附件，试样夹持器包括:固支试样夹持器、简支试样夹持器、拉-压施力固支试样夹持器和随动试样夹持器: (1)固支试样夹持器，由连接端和板式夹持端构成，连接端和板式夹持端为搭接错台结构形式，在连接端设置与支撑支架连接用螺栓孔，在板式夹持端设置夹持试样的螺栓孔并安装压紧螺栓； (2)简支试样夹持器，由连接端和方形筒式夹持端构成，在连接端设置与支撑支架连接用螺栓孔，在方形筒式夹持端的四个壁中与连接端连接面同一方向的两壁上对应设置夹持试样的螺栓孔并安装压紧螺栓，另外两壁上对应设置调整试样位置的螺栓孔并安装调整螺栓； (3)拉-压施力固支试样夹持器由固支试样夹持器和拉-压力座构成，拉-压力座为长方体结构，在其垂直方向对称设置与支撑支架连接用螺栓孔，在水平方向设置与固支试样夹持器连接用施力螺栓孔，在固支试样夹持器上与拉-压力座上施力螺栓孔对应的位置加工安装施力螺栓的螺纹孔；施力螺栓穿过拉-压力座上的施力螺栓孔旋进固支试样夹持器的施力螺栓螺纹孔； (4)随动试样夹持器， 由带叉式夹持端的螺丝杆和与其相匹配的两条弹簧、两个调整螺帽构成，在叉式夹持端的两叉臂上对应设置两对螺栓孔，螺栓孔上安装压紧螺栓； [3]传振器是一端安装在振动试验台台面上，另一端连接试样对试样传振的附件，传振器包括:简支传振器、换向简支传振器、固支传振器: (1)简支传振器由基座、传振体、施力叉、传振螺栓构成，传振体下端设置基座，基座上设置安装在振动试验台台面上的螺栓孔，传振体上端设置施力叉，在施力叉的两叉臂上设置对应的一对螺纹孔，螺纹孔上分别安装传振螺栓，在每一传振螺栓的一端芯部镶嵌钢珠; (2)换向简支传振器由简支传振器、换向施力叉和叉形支撑杆构成，叉形支撑杆的杆端设置支座，支座上设置与桥联支架连接用螺栓孔，叉形支撑杆的两个叉臂上以及换向施力叉的中间位置有相匹配的铰链孔，用铰链轴安装在两者相匹配的孔内将两者铰链在一起，简支传振器施力叉上对应的传振螺栓夹持换向施力叉的叉柄； (3)固支传振器由基座和施力叉构成，两个平行的施力叉叉臂对称固定在基座的中心位置两侧，两个施力叉叉臂上分别设置对应的螺栓孔，螺栓孔上安装传振螺栓，基座上设置与振动试验台台面相连接的螺栓孔； (4)桥联支架为支撑换向简支传振器及随动试样夹持器的附件，由两个基座、两个支架腿和一个支架臂构成，在支架臂两端分别设置一个支架腿作为支架臂的支撑，支架腿的底部分别设置基座，基座上有与支撑支架连接的螺栓孔，支架臂上有固定换向简支传振器的螺栓孔和安装随动试样夹持器的光孔，支架臂长度与其衔接的两个支撑支架的间距相匹配；附件组合时，支撑支架安装在振动试验台机架上、桥联支架跨接安装在两个支撑支架上，试样夹持器安装在支撑支架上夹持试样、传振器安装在振动试验台台面上。
2.应用权利要求1所述的电动振动试验台用组合测试附件实施的静态疲劳试验方法，其特征为按照静态疲劳试验方法，选用组合测试附件组合安装在振动试验台上，对试样实施:弯曲疲劳试验，包括:悬臂弯曲疲劳试验、三点弯曲疲劳试验、四点纯弯疲劳试验；扭转疲劳试验，即四点纯扭疲劳试验；拉_拉或拉-压疲劳试验；弯扭疲劳试验，包括:悬臂弯扭疲劳试验、三点弯扭疲劳试验、四点弯扭疲劳试验；弯拉或弯压疲劳试验，包括:三点弯拉或弯压疲劳试验、四点弯拉或弯压疲劳试验；扭拉或扭压疲劳试验，即四点扭拉或扭压疲劳试验；弯扭拉或弯扭压疲劳试验，包括:三点弯扭拉或弯扭压疲劳试验、四点弯扭拉或弯扭压疲劳试验: [I]实施弯曲疲劳试验 (1)实施悬臂弯曲疲劳试验，选取支撑支架、固支试样夹持器、简支传振器各I个；试样为条形板，其一端为带螺栓孔的夹持端，夹持端可宽于非夹持部分；将支撑支架的基座安装在振动试验台机架上，将固支试样夹持器的连接端安装在支撑支架的支架臂上，将简支传振器的基座安装在振动试验台台面上，并保持三者同轴线；然后将试样夹持端通过压紧螺栓同轴夹持于固支试样夹持器的板式夹持端，试样非夹持部分的端部通过传振螺栓被夹紧于简支传振器的施力叉；按振动试验台的常规操作方法，控制振动幅度、波形和频率，即可完成悬臂弯曲 疲劳试验； (2)实施三点弯曲疲劳试验，选取支撑支架2个、简支试样夹持器2个、简支传振器I个；试样为条形板，其两端均为无螺栓孔的夹持端，夹持端之一的压紧螺栓压紧点对应位置开有球坑；分别将2个支撑支架的基座安装在两侧振动试验台机架上，分别将2个简支试样夹持器的连接端安装在2个支撑支架的支架臂上，并保持四者同轴线，将简支传振器的基座与支撑支架和简支试样夹持器呈轴线垂直地安装在振动试验台台面上，并使其位于2个简支试样夹持器跨度中央；然后将试样的两个夹持端通过压紧螺栓同轴地分别压紧于2个简支试样夹持器的方形筒式夹持端内，对中上紧方形筒式夹持端两侧的调整螺栓,试样中央通过传振螺栓夹紧于简支传振器的施力叉；按振动试验台的常规操作方法，控制振动幅度、波形和频率，即可完成三点弯曲疲劳试验； (3)实施四点纯弯疲劳试验，选取支撑支架2个、简支试样夹持器2个、简支传振器2个；试样为条形板，其条形板的两端均为无螺栓孔的夹持端，夹持端之一的压紧螺栓压紧点对应位置开有球坑；分别将2个支撑支架的基座安装在两侧振动试验台机架上，分别将2个简支试样夹持器的连接端安装在2个支撑支架的支架臂上，并保持四者同轴线，以2个简支试样夹持器跨度中央为对称轴，将2个简支传振器反对称地置于对称轴两侧，并与支撑支架和简支试样夹持器呈轴线垂直地安装在振动试验台台面上；然后将试样的两个夹持端通过压紧螺栓同轴地分别压紧于简支试样夹持器的方形筒式夹持端内，对中上紧方形筒式夹持端两侧的调整螺栓，试样条形板跨度中央通过传振螺栓夹紧于简支传振器的施力叉；按振动试验台的常规操作方法，控制振动幅度、波形和频率，即可完成四点纯弯疲劳试验； [2]实施扭转疲劳试验 即实施四点纯扭疲劳试验，选取支撑支架2个、桥联支架2个、简支试样夹持器2个、简支传振器2个，换向简支传振器2个；试样为“卄”字形板，其“卄”字形板中间横梁的两端均为无螺栓孔的夹持端，夹持端之一的压紧螺栓压紧点对应位置开有球坑；分别将2个支撑支架的基座安装在两侧振动试验台机架上，分别将2个简支试样夹持器的连接端安装在2个支撑支架的支架臂上，并保持四者同轴线，将2个桥联支架的基座对称安装在2个支撑支架的支架臂上，以2个简支试样夹持器跨度中央为对称轴，将2个独立的简支传振器和2个构成换向简支传振器的简支传振器呈前后反对称置于对称轴两侧，并与支撑支架和简支试样夹持器呈轴线垂直地安装在振动试验台台面上；将2个换向简支传振器的叉形支撑杆的支座安装在与构成这2个换向简支传振器的简支传振器相对应的桥联支架的支架臂上，将2个换向施力叉的叉柄同轴压紧于所对应的简支传振器的施力叉内；然后将试样“卄”形板中间横梁的两个夹持端通过压紧螺栓同轴地分别压紧于2个简支试样夹持器的方形筒式夹持端内，对中上紧方形筒式夹持端两侧的调整螺栓，试样“卄”形板两侧翼板的端部通过传振螺栓分别夹紧于所对应的独立的简支传振器和换向简支传振器换向施力叉的叉臂内；按振动试验台的常规操作方法，控制振动幅度、波形和频率，即可完成四点纯扭疲劳试验； [3]实施拉-拉或拉-压疲劳试验 选取支撑支架2个、桥联支架I个、固支传振器I个、随动试样夹持器I个；试样为条形板，其条形板的两端均为带螺栓孔的夹持端；分别将2个支撑支架的基座安装在两侧振动试验台机架上，将桥联支架的基座安装在2个支撑支架的支架臂上，将固支传振器的基座安装在振动试验台台面上；将随动试样夹持器安装在桥联支架的支架臂中央的光孔中，穿过桥联支架上下两侧的随动试样夹持器的螺丝杆分别放置弹簧，弹簧两端用调整螺帽固定，通过调节调整螺帽的位置，实现弹簧预紧力对试样的拉、压加载；然后将条形板试样的两个夹持端通过压紧螺栓分别同轴地固定于随动试样夹持器的叉式夹持端和固支传振器的施力叉内；按振动试验台的常规操作方法，控制振动幅度、波形和频率，调整即可完成拉-拉或拉-压疲劳试验； [4]实施弯扭疲劳试验 (1)实施悬臂弯扭疲劳试验，选取支撑支架、固支试样夹持器、简支传振器各I个；试样为“L”形板，其一臂的端部为带螺栓孔的夹持端，夹持端可宽于非夹持部分；将支撑支架的基座安装在振动试验台机架上，将固支试样夹持器的连接端安装在支撑支架的支架臂上，并保持两者同轴线，将简支传振器的基座与支撑支架和固支试样夹持器呈轴线垂直地安装在振动试验台台面上；然后将试样夹持端通过压紧螺栓同轴地夹持于固支试样夹持器的板式夹持端，试样另一端通过传振螺栓夹紧于简支传振器的施力叉；按振动试验台的常规操作方法，控制振动幅度、波形和频率，即可完成悬臂弯扭疲劳试验； (2)实施三点弯扭疲劳试验，选取支撑支架2个、简支试样夹持器2个、简支传振器I个；试样为“T”形板，其“T”形板双肩的两端均为无螺栓孔的夹持端，夹持端之一的压紧螺栓压紧点对应位置开有球坑；分别将2个支撑支架的基座安装在两侧振动试验台机架上，分别将2个简支试样夹持器的连接端安装在2个支撑支架的支架臂上，并保持四者同轴线，将简支传振器的基座与支撑支架和简支试样夹持器呈轴线垂直地安装在振动试验台台面上，并使其位于2个简支试样夹持器跨度中央；然后将试样两个夹持端通过压紧螺栓同轴地分别压紧于2个简支试样夹持器的方形筒式夹持端内，对中上紧方形筒式夹持端两侧的调整螺栓，试样“T”形板腿的端部通过传振螺栓夹紧于简支传振器的施力叉；按振动试验台的常规操作方法，控制振动幅度、波形和频率，即可完成三点弯扭疲劳试验；(3)实施四点弯扭疲劳试验，选取支撑支架2个、桥联支架I个、简支试样夹持器2个、简支传振器I个、换向简支传振器I个；试样为“Π”形板，其“Π”形板横梁的两端均为无螺栓孔的夹持端，夹持端之一的压紧螺栓压紧点对应位置开有球坑；分别将2个支撑支架的基座安装在两侧振动试验台机架上，分别将2个简支试样夹持器的连接端安装在2个支撑支架的支架臂上，并保持四者同轴线，将桥联支架的基座安装在2个支撑支架的支架臂上，以2个简支试样夹持器跨度中央为对称轴，将独立的简支传振器和构成换向简支传振器的简支传振器呈前后对称置于两侧，并与支撑支架和简支试样夹持器呈轴线垂直地安装在振动试验台台面上；将换向简支传振器的叉形支撑杆的支座安装在与构成换向简支传振器的简支传振器相对应的桥联支架的支架臂上，将换向施力叉的叉柄同轴压紧于该简支传振器的施力叉内；然后将试样“ Π ”形板横梁的两个夹持端通过压紧螺栓同轴地分别压紧于2个简支试样夹持器的方形筒式夹持端内，对中上紧方形筒式夹持端两侧的调整螺栓，试样“ Π ”形板双腿的端部通过传振螺栓分别夹紧于独立的简支传振器和换向简支传振器换向施力叉的叉臂内；按振动试验台的常规操作方法，控制振动幅度、波形和频率，即可完成四点弯扭疲劳试验； [5]实施弯拉或弯压疲劳试验 (1)实施三点弯拉或弯压疲劳试验，选取支撑支架2个、固支试样夹持器I个、拉-压施力固支试样夹持器I个、简支传振器I个；试样为条形板，其两端均为带螺栓孔的夹持端；分别将2个支撑支架的基座安装在两侧振动试验台机架上，分别将I个固支试样夹持器和I个拉-压施力固支试样夹持器的连接端安装在2个支撑支架的支架臂上，并保持四者同轴线，将简支传振器的基座与支撑支架、固支试样夹持器和拉-压施力固支试样夹持器呈轴线垂直地安装在振动试验台台面上，并使其位于固支试样夹持器和拉-压施力固支试样夹持器跨度中央；然后将试样两个夹持端分别通过压紧螺栓同轴地压紧于固支试样夹持器和拉-压施力固支试样夹持器的板式夹持端,试样中央通过传振螺栓夹紧于简支传振器的施力叉；按振动试验台的常 规操作方法，控制振动幅度、波形和频率，调整施力螺栓对试样的轴向拉-压量，即可完成三点弯拉或弯压疲劳试验； (2)实施四点弯拉或弯压疲劳试验，选取支撑支架2个、固支试样夹持器I个、拉-压施力固支试样夹持器I个、简支传振器2个；试样为条形板，其条形板的两端均为带螺栓孔的夹持端；分别将2个支撑支架的基座安装在两侧振动试验台机架上，分别将I个固支试样夹持器和I个拉-压施力固支试样夹持器的连接端安装在2个支撑支架的支架臂上，并保持四者同轴线，以固支试样夹持器和拉-压施力固支试样夹持器跨度中央为对称轴，将2个简支传振器反对称地置于对称轴两侧，并与支撑支架、固支试样夹持器和拉-压施力固支试样夹持器呈轴线垂直地安装在振动试验台台面上；然后将试样两个夹持端分别通过压紧螺栓同轴压紧于固支试样夹持器和拉-压施力固支试样夹持器的板式夹持端，试样条形板中间跨度部分通过传振螺栓夹紧于简支传振器的施力叉；按振动试验台的常规操作方法，控制振动幅度、波形和频率，调整施力螺栓对试样的轴向拉-压量，即可完成四点弯扭拉或弯扭压疲劳试验； [6]实施扭拉或扭压疲劳试验 即实施四点扭拉或扭压疲劳试验，选取支撑支架2个、桥联支架2个、固支试样夹持器I个、拉-压施力固支试样夹持器I个、简支传振器2个,换向简支传振器2个；试样为“卄”字形板，其“卄”字形板中间横梁的两端均为带螺栓孔的夹持端；分别将2个支撑支架的基座安装在两侧振动试验台机架上，分别将I个固支试样夹持器和I个拉-压施力固支试样夹持器的连接端安装在2个支撑支架的支架臂上，并保持四者同轴线，将2个桥联支架的基座对称安装在2个支撑支架的支架臂上，以固支试样夹持器和拉-压施力固支试样夹持器跨度中央为对称轴，将2个独立的简支传振器和2个构成换向简支传振器的简支传振器呈前后反对称地置于对称轴两侧，并与支撑支架、固支试样夹持器和拉-压施力固支试样夹持器呈轴线垂直地安装在振动试验台台面上；将2个换向简支传振器的叉形支撑杆的支座安装在与构成换向简支传振器的简支传振器相对应的桥联支架的支架臂上，将2个换向施力叉的叉柄同轴压紧于所对应的简支传振器的施力叉内；然后将试样“卄”形板中间横梁的两个夹持端分别通过压紧螺栓同轴地压紧于固支试样夹持器和拉-压施力固支试样夹持器的板式夹持端，试样“卄”形板两侧翼板的端部通过传振螺栓分别夹紧于所对应的简支传振器和换向简支传振器换向施力叉的叉臂内；按振动试验台的常规操作方法，控制振动幅度、波形和频率，调整即可完成四点纯扭疲劳试验； [7]实施弯扭拉或弯扭压疲劳试验 (1)实施三点弯扭拉或弯扭压疲劳试验，选取支撑支架2个、固支试样夹持器I个、拉-压施力固支试样夹持器I个、简支传振器I个；试样为“T”形板，其“T”形板双臂的两端均为带螺栓孔的夹持端；分别将2个支撑支架的基座安装在两侧振动试验台机架上，分别将I个固支试样夹持器和I个拉-压施力固支试样夹持器的连接端安装在2个支撑支架的支架臂上，并保持四者同轴线；将简支传振器的基座与支撑支架、固支试样夹持器和拉-压施力固支试样夹持器呈轴线垂直地安装在振动试验台台面上，并使其位于固支试样夹持器和拉-压施力固支试 样夹持器跨度中央；然后将试样两个夹持端分别通过压紧螺栓同轴压紧于固支试样夹持器和拉-压施力固支试样夹持器的板式夹持端，试样“T”形板腿的端部通过传振螺栓夹紧于简支传振器的施力叉内；按振动试验台的常规操作方法，控制振动幅度、波形和频率，调整施力螺栓对试样的轴向拉-压量，即可完成三点弯扭拉或弯扭压疲劳试验； (2)实施四点弯扭拉或弯扭压疲劳试验，选取支撑支架2个、桥联支架I个、固支试样夹持器I个、拉-压施力固支试样夹持器I个、简支传振器I个，换向简支传振器I个；试样为“ Π ”形板，其“ Π ”形板横梁的两端均为带螺栓孔夹持端；分别将2个支撑支架的基座安装在两侧振动试验台机架上，分别将I个固支试样夹持器和I个拉-压施力固支试样夹持器的连接端安装在2个支撑支架的支架臂上，并保持四者同轴线，将桥联支架的基座安装在2个支撑支架的支架臂上，以固支试样夹持器和拉-压施力固支试样夹持器跨度中央为对称轴，将独立的简支传振器和构成换向简支传振器的简支传振器反对称地置于对称轴两侧，并与支撑支架、固支试样夹持器和拉-压施力固支试样夹持器呈轴线垂直地安装在振动试验台台面上；将换向简支传振器的叉形支撑杆支座安装在与构成换向简支传振器的简支传振器相对应的桥联支架的支架臂上，将换向施力叉的叉柄同轴压紧于该简支传振器的施力叉内；然后将试样“Π”形板横梁的两个夹持端分别通过压紧螺栓同轴压紧于固支试样夹持器和拉-压施力固支试样夹持器的板式夹持端，试样“ Π ”形板双腿的端部通过传振螺栓分别夹紧于独立的简支传振器和换向简支传振器换向施力叉的叉臂内；按振动试验台的常规操作方法，控制振动幅度、波形和频率，调整施力螺栓对试样的轴向拉-压量，即可完成四点弯扭拉或弯扭压 疲劳试验。
【文档编号】G01N3/04GK104020038SQ201410271461
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月17日 优先权日:2014年6月17日
【发明者】王威强, 王鹏飞, 张明, 刘燕, 李剑峰 申请人:山东大学