雙軸動靜態(tài)疲勞試驗機作為材料與結(jié)構(gòu)可靠性驗證的核心裝備,可同步施加兩個方向的靜態(tài)與動態(tài)載荷,真實模擬航空航天部件、汽車底盤、生物植入體等在復(fù)雜應(yīng)力下的服役狀態(tài)。其測試結(jié)果直接影響產(chǎn)品壽命評估與安全設(shè)計。然而,若操作不當(dāng)、參數(shù)設(shè)置錯誤或安全防護缺失,不僅會導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真,還可能引發(fā)設(shè)備損壞或安全事故。掌握
雙軸動靜態(tài)疲勞試驗機科學(xué)、規(guī)范的使用方法,是確保試驗精準(zhǔn)、高效、安全的前提。

一、試驗前準(zhǔn)備
查試樣:尺寸、表面光潔度、纖維/晶向(復(fù)合材料或金屬)符合標(biāo)準(zhǔn)(如ASTMD6641),無初始缺陷;
查夾具:選用匹配的雙軸自對中夾具,確保安裝牢固、無偏心,避免附加彎矩;
查環(huán)境:若需高低溫或腐蝕環(huán)境,提前啟動環(huán)境箱并穩(wěn)定至設(shè)定條件(如23±2℃或37℃模擬體溫)。
二、規(guī)范操作流程
裝樣與預(yù)緊:將試樣對稱裝入夾具,先施加5%–10%預(yù)載荷消除間隙,再鎖緊;
參數(shù)設(shè)定:
靜態(tài)載荷:設(shè)定X/Y軸目標(biāo)力值;
動態(tài)載荷:設(shè)置波形(正弦/方波)、頻率(通常0.1–50Hz)、應(yīng)力比(R值)、循環(huán)次數(shù);
控制模式:優(yōu)先采用“力控+位移限幅”雙重保護;
空載調(diào)試:不裝試樣運行程序,驗證兩軸作動器同步性與波形準(zhǔn)確性;
正式試驗:啟動后觀察100個循環(huán),確認(rèn)無異常振動、異響或數(shù)據(jù)跳變。
三、關(guān)鍵控制要點
避免過載:載荷不超過傳感器量程的80%;
頻率匹配材料特性:高分子材料宜低頻(≤5Hz),金屬可高頻(≤30Hz),防止熱效應(yīng)干擾;
相位協(xié)調(diào):拉-拉、拉-壓或90°相位差等模式需根據(jù)實際工況合理選擇。
四、安全與監(jiān)控措施
啟用多重保護:設(shè)置位移超限、力突變、溫度異常等自動停機閾值;
實時監(jiān)測試驗狀態(tài):通過軟件觀察力-位移曲線是否平穩(wěn),剛度是否持續(xù)下降;
佩戴防護罩:高能量試樣斷裂時可能飛濺,必須關(guān)閉防護門并啟用急停按鈕。
五、試驗后處理
緩慢卸載至零,再取下試樣;
記錄失效循環(huán)數(shù)、斷口形貌、剛度退化曲線;
清潔夾具與作動桿,檢查有無磨損或油液泄漏。