雙軸動靜態(tài)疲勞試驗機是評估材料或結(jié)構(gòu)在復雜多向載荷下力學性能與耐久性的試驗裝備,廣泛應(yīng)用于航空航天復合材料、汽車底盤件、生物醫(yī)用植入物及柔性電子器件等領(lǐng)域。區(qū)別于傳統(tǒng)單軸設(shè)備,它可同步施加兩個方向的靜態(tài)力與動態(tài)交變載荷,真實模擬實際工況中的多軸應(yīng)力狀態(tài)。
雙軸動靜態(tài)疲勞試驗機高精度、高同步性與多功能集成,依賴于多個關(guān)鍵部件的精密協(xié)同。

一、雙軸加載框架
采用高剛性合金鋼整體鑄造或焊接結(jié)構(gòu),配備兩套獨立但可聯(lián)動的作動器(通常為伺服液壓或電動),分別沿正交方向(如水平與垂直)施加載荷。框架設(shè)計確保低變形量(剛度>10N/m),避免交叉耦合干擾,保障多軸載荷的獨立性與疊加準確性。
二、高響應(yīng)伺服作動系統(tǒng):動靜載荷的“動力心臟”
伺服液壓作動器:適用于大載荷(可達±500kN)、高頻率(≤100Hz)疲勞測試,響應(yīng)快、輸出穩(wěn);
電動伺服作動器:清潔無油、控制精度高(位移分辨率≤0.1μm),適合小載荷、低頻或潔凈環(huán)境(如生物實驗室);
兩軸作動器通過同步控制器實現(xiàn)相位、頻率、幅值的精確協(xié)調(diào),支持同相、反相、90°相位差等多種加載模式。
三、多維傳感器系統(tǒng)
雙軸力傳感器:實時監(jiān)測X/Y方向載荷,精度達±0.5%FS;
非接觸式位移傳感器(如激光或視頻引伸計):避免夾具干擾,精準捕捉試樣多向變形;
扭矩/轉(zhuǎn)角傳感器(若含扭轉(zhuǎn)功能):用于拉-扭復合疲勞測試。
四、智能控制系統(tǒng)
基于工業(yè)級PLC或?qū)崟r嵌入式系統(tǒng),支持:
多軸載荷波形編程(正弦、三角、隨機、塊譜等);
實時閉環(huán)控制(力控、位移控、應(yīng)變控);
同步采集力、位移、循環(huán)次數(shù)、溫度等多通道數(shù)據(jù);
自動停機判據(jù)(如剛度下降10%、裂紋突增)。
五、專用夾具與環(huán)境適配模塊
萬向自對中夾具:適應(yīng)復合載荷下的角度微調(diào),防止偏心;
高低溫環(huán)境箱(-70℃至+350℃):模擬服役條件;
腐蝕介質(zhì)槽:用于生物或海洋環(huán)境下的疲勞研究。