1.背景

隨著航空航天、信息、能源、生物醫(yī)用及人工智能等高科技領(lǐng)域的飛速發(fā)展，低成本、高效快速評(píng)價(jià)工程材料疲勞性能和預(yù)測在役構(gòu)件疲勞壽命的需求日益迫切，在長期服役中，設(shè)備的關(guān)鍵構(gòu)件出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象比例會(huì)超過90%。目前，人們在一些新材料的高通量制備、材料單一性能（如硬度等）的高通量表征方面取得了相應(yīng)進(jìn)展，但如何建立高通量疲勞測試方法與表征技術(shù)，仍是一個(gè)有待解決的關(guān)鍵問題。北京中盛新能科技有限公司開發(fā)的材料疲勞試驗(yàn)臺(tái)架，通過在核電、高鐵、汽車等領(lǐng)域?qū)Ρ群陀?jì)算模擬驗(yàn)證，建立了材料疲勞性能的高通量測試技術(shù)和方法，為實(shí)現(xiàn)低成本、快速地評(píng)估材料疲勞可靠性提供了解決方案。

2.應(yīng)用領(lǐng)域

材料工程、機(jī)械工程、車輛工程、航空工程、船舶工程、核工程、金屬材料等

3.臺(tái)架構(gòu)成                                                      

圖1 高周疲勞測試系統(tǒng)

圖2 疲勞裂紋機(jī)器視覺采集系統(tǒng)

圖3 疲勞斷口分析系統(tǒng)

4.主要功能

• 高周疲勞強(qiáng)度（應(yīng)力-壽命）SN曲線實(shí)驗(yàn)獲取

• 低周疲勞（應(yīng)變-壽命）εN曲線實(shí)驗(yàn)獲取

• 材料循環(huán)加載滯回曲線（hysteresisLoop）實(shí)驗(yàn)獲取

• 材料彈性模量及各類靜強(qiáng)度值實(shí)驗(yàn)獲取

• 疲勞斷口特征與失效分析演示教學(xué)

• 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)隨機(jī)性演示與概率統(tǒng)計(jì)分析

• 材料數(shù)據(jù)庫建模與分布式網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)演示

5.產(chǎn)品特點(diǎn)

1. 自動(dòng)化：疲勞試驗(yàn)方案依據(jù)國標(biāo)自動(dòng)生成，降低疲勞試驗(yàn)的技術(shù)門檻，輕松獲取材料的疲勞極限等動(dòng)態(tài)力學(xué)性能參數(shù)。

2. 簡易化：試驗(yàn)機(jī)操作簡單、易懂。載入試驗(yàn)方案到試驗(yàn)開始僅需點(diǎn)擊 2 個(gè)按鈕。

3. 快速化：內(nèi)置疲勞快速測試方法，依據(jù)該方法自動(dòng)生成的試驗(yàn)方案，是傳統(tǒng)試驗(yàn)方案所需時(shí)間的 20%-30%。

4. 標(biāo)準(zhǔn)化：試驗(yàn)機(jī)、試驗(yàn)機(jī)生成的試驗(yàn)方案以及試樣規(guī)格符合相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。

5. 高精度：試驗(yàn)機(jī)內(nèi)置多種高精度傳感器，高頻、動(dòng)態(tài)采集試棒轉(zhuǎn)角、扭矩、溫度等信息。搭配高效閉環(huán)控制算法，實(shí)現(xiàn)扭矩、角度、拉力的高速動(dòng)態(tài)穩(wěn)定控制（控制精度高于0.5%FS）。

6.云監(jiān)測：簡潔明了的操作界面，狀態(tài)信息清晰可見：實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前扭矩、拉力、溫度等狀態(tài)信息，更有扭矩-時(shí)間、拉力-時(shí)間等變化曲線。并可進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)機(jī)的在位、在線狀態(tài)監(jiān)測。

7. 知識(shí)庫：試驗(yàn)方案、試驗(yàn)實(shí)時(shí)參數(shù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)在線納入云疲勞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行疲勞大數(shù)據(jù)分析處理，具有疲勞壽命預(yù)測、SN 曲線生成，疲勞斷口分析等強(qiáng)大的后處理模塊。

8. 智囊團(tuán)：強(qiáng)大疲勞專家團(tuán)隊(duì)支持，提供疲勞知識(shí)挖掘，疲勞原因分析，延壽對策建議等技術(shù)支持與咨詢服務(wù)。