机械结构件疲劳监测方法及试验装置设计_中国煤炭行业知识服务平台

机械结构件疲劳监测方法及试验装置设计

作者

杜宏宇李济顺杨芳薛玉君邹声勇马伟
单位

河南科技大学机电工程学院河南省机械设计及传动系统重点实验室矿山重型装备国家重点实验室
摘要

在交变及循环载荷作用下,机械结构件会发生疲劳损伤,该疲劳损伤可通过被监测材料的弹性模量变化来反映。为此,设计了以悬臂梁试样为监测对象的疲劳监测试验装置,该装置采用变频调速电动机实现循环载荷的频率可调,设计可调长度的曲柄机构实现载荷的幅值可调,开发了基于光纤光栅传感器的应变测量系统,用以监测结构件的疲劳状态。试验结果表明,该试验装置可有效地对结构件施加循环载荷,并且监测系统对应力、应变的变化进行监测,根据弹性模量随应力循环次数的变化趋势,评估悬臂梁试样的疲劳损伤状态。
关键词

疲劳损伤疲劳监测循环载荷光栅光纤传感器
基金项目(Foundation)

国家973计划课题(2014CB049401)；河南省基础与前沿技术研究计划项目(132300410001)；河南省高校科技创新团队支持计划(15IRTSTHN008)；