本书对疲劳试验装备中的试样加载技术进行理论阐述、技术探讨和相关设备分析，具体内容包括疲劳试验与机械振动、驱动系统与作动器技术、杆件单一载荷疲劳试验的共振加载、超声疲劳试验系统和应用示例。本书主要探讨交变载荷的施加手段问题，获得满意的试验加载效果，实现振动疲劳试验系统准确、高效、节能、低成本的目标。
样章试读
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序
前言
1 疲劳试验与机械振动 1
1.1 疲劳现象及其影响 1
1.2 疲劳试验系统 2
1.2.1 疲劳试验的目的和内容 2
1.2.2 疲劳试验的加载方法和形式 3
1.2.3 疲劳试验机加载系统原理 5
1.2.4 疲劳试验中的能量转换与回收利用 6
1.2.5 激振器 7
1.2.6 从试样到整机的疲劳试验 10
1.3 试件的机械振动与疲劳试验 12
1.3.1 单自由度强迫振动 13
1.3.2 多自由度振动系统 14
1.3.3 有限元模型与有限元方法 16
1.4 试验系统的能量规律 16
1.4.1 振动体的能耗 16
1.4.2 阻尼的作用与能量消耗 20
1.5 本章小结 22
参考文献 23
2 驱动系统与作动器技术 24
2.1 液压脉动装置 25
2.1.1 单作用式液压脉动油源 25
2.1.2 双作用式液压脉动油源 30
2.1.3 动态力自平衡液压脉动油源 31
2.1.4 液压脉动油源的能量利用与储能 33
2.1.5 作动器 36
2.1.6 大规格交变载荷试验动力源设计方案 37
2.1.7 扭转脉动疲劳试验机设计示例 40
2.2 无阀电液伺服驱动系统 40
2.2.1 工作原理 41
2.2.2 基本结构形式 42
2.2.3 泄漏补偿 44
2.2.4 流量与稳定性 44
2.2.5 系统散热问题 48
2.2.6 动态性能分析 48
2.3 电液伺服控制与静压支承技术 63
2.3.1 电液伺服液压油源的能量与负载 63
2.3.2 静压支承液压作动器 64
2.3.3 微摩擦平面静压支承技术 66
2.4 机械式直线作动器 70
2.4.1 机械式作动器的形式 71
2.4.2 作动器的组合 72
2.5 往复运动电动机 74
2.5.1 往复运动电动机的工作原理 74
2.5.2 往复运动电动机在疲劳试验机中的应用示例 75
2.6 电磁作动器 76
2.7 本章小结 77
参考文献 78
3 杆件单-载荷疲劳试验的共振加载 80
3.1 杆件的振动模态 80
3.1.1 梁的弯曲 80
3.1.2 杆件的纵向振动 83
3.1.3 轴的扭转振动 88
3.2 管道的弯曲振动与疲劳试验加载方法 88
3.2.1 功能与用途 89
3.2.2 基本工作原理 89
3.2.3 适应性调整 92
3.2.4 主要特点与效果 93
3.2.5 应用示例 93
3.3 杆件的共振弯曲振动与疲劳试验加载方法 98
3.3.1 曲轴弯曲共振疲劳试验 98
3.3.2 螺栓连接疲劳试验 101
3.3.3 铁路轨枕脉动疲劳试验 101
3.4 扭转共振疲劳试验加载 111
3.4.1 两端大质量杆的共振扭转 111
3.4.2 一端固定一端自由杆的扭转振动 114
3.4.3 内力系扭转振动 116
3.5 杆件的轴向振动与疲劳试验加载方法 117
3.5.1 杆件的共振疲劳试验基本原理 117
3.5.2 柴油发动机连杆拉压疲劳试验加载方案 118
3.6 本章小结 121
参考文献 121
4 超声疲劳试验系统 123
4.1 超声疲劳试验的基本原理与应用 124
4.1.1 无限自由度连续系统的振动 124
4.1.2 超声疲劳试验原理 125
4.1.3 超声疲劳试验机 126
4.1.4 试验对象 128
4.1.5 应变与裂纹监测 129
4.1.6 超声疲劳试验的发展与应用 129
4.1.7 超声电源与超声换能器 131
4.1.8 变幅杆 138
4.1.9 试件 143
4.1.10 试件状态检测 145
4.2 超声共振疲劳试验 148
4.2.1 轴向共振疲劳试验 148
4.2.2 其他加载形式的超声疲劳试验 158
4.3 准专用试件的超声疲劳试验 158
4.3.1 谐振方程与求解 159
4.3.2 谐振长度等参数的有限元分析 159
4.3.3 试件的安装紧固方法 160
4.4 超声脉动疲劳的实现 164
4.4.1 双周疲劳试验 164
4.4.2 纵向脉动超声疲劳有限元分析 166
4.4.3 机械加工精度对谐振频率的影响 169
4.5 本章小结 171
参考文献 172
5 应用示例 174
5.1 脉动疲劳试验机 175
5.1.1 低频脉动疲劳试验机 175
5.1.2 高频脉动疲劳试验机 180
5.2 机械式疲劳试验机 182
5.2.1 曲柄滑块机构的运动与动力分析 182
5.2.2 变频电动机节能与飞轮的运用 192
5.2.3 几个关键技术问题与解决措施 192
5.2.4 电子机械式疲劳试验机的两种设计示例 197
5.3 大型动态压剪试验机 198
5.3.1 动态压剪疲劳试验机的技术难题 200
5.3.2 直驱式容积伺服动态压剪试验机 207
5.4 电动式动静试验机 218
5.4.1 采用永磁同步直线电动机的动静试验机 218
5.4.2 采用振荡直线电动机驱动的疲劳试验的设计示例 231
5.4.3 单自由度强迫振动系统的加载应用 235
5.5 本章小结 236
参考文献 237
后记 238
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