一、動態試驗力
動態試驗力是選型的首要指標,單位為kN,表示試驗機可施加的拉向與壓向交變載荷能力。選型時應根據實驗室最常測試的材料或部件實際疲勞載荷確定,建議預留20%至30%的余量,但不宜過大以免小信號下精度不足。常見規格從±1kN至±100kN不等。需同時關注力值測量精度,一般要求優于±0.5%FS(滿量程),以及有效測量范圍,通常為2%至100%FS。
二、位移行程與試驗空間
位移行程指作動器可移動的最大距離,通常為±50mm至±100mm,決定了可測試樣的最大變形范圍。試驗空間包括垂直空間(上下夾具間距)和水平立柱間距。垂直空間影響試樣長度或環境箱容納能力,建議不低于600mm;立柱間距決定試樣寬度上限,應根據常用試樣尺寸合理選擇。
三、頻率范圍
頻率范圍影響高周疲勞測試效率,主流電子疲勞試驗機頻率為0.01Hz至100Hz。需要注意的是,頻率與振幅、載荷相互制約,滿負荷輸出時可達頻率往往遠低于標稱上限。對于以高周疲勞測試為主的實驗室,建議頻率上限不低于50Hz;若涉及低頻斷裂力學或蠕變疲勞測試,則需關注0.01Hz以下的低頻能力。
四、控制精度與波形能力
全數字閉環控制是基本要求,應支持力、位移、應變三種控制模式并可無擾切換。波形生成能力直接影響測試場景覆蓋:至少應具備正弦波、三角波、方波,高級應用需要斜波、鋸齒波及隨機譜波導入功能。數據采樣速率建議不低于10kHz,以確保動態加載過程中的控制穩定性與數據完整性。
五、機械剛度與驅動方式
框架剛度直接影響動態力的施加精度和系統抗共振能力,應優先選擇高剛性雙柱或四柱式結構。驅動方式方面:伺服電機配合滾珠絲杠適用于中低頻(≤100Hz)、中小載荷(≤100kN)場景,具有無油污、免維護、噪音低的優勢;電液伺服適用于更大載荷(>100kN)場景,但需配置液壓單元,維護成本較高。實驗室應根據實際載荷需求和維護條件綜合選擇。