大型結(jié)構(gòu)加載疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)主要用于測試橋梁、建筑構(gòu)件、風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒、船舶結(jié)構(gòu)等大型工程結(jié)構(gòu)在循環(huán)載荷下的疲勞性能。

一、核心子系統(tǒng)與功能

1. 加載框架系統(tǒng)

• 結(jié)構(gòu)形式：門式框架、反力墻、多立柱組合框架等。

• 最大試驗(yàn)空間：根據(jù)試件尺寸確定（如高度5~20m，寬度3~15m）。

• 承載能力：靜態(tài)載荷（如1000~5000kN）、動態(tài)載荷（如±500~±2000kN）。

• 剛度要求：框架在最大載荷下的變形量（如≤1mm/m）。

2. 液壓伺服作動器

• 數(shù)量與布置：根據(jù)多通道協(xié)調(diào)加載需求（如1~6個作動器）。

• 最大出力：靜態(tài)/動態(tài)載荷（如±500kN、±1000kN）。

• 行程范圍：作動器活塞行程（如±150mm、±300mm）。

• 頻率范圍：動態(tài)加載頻率（如0.01~50Hz，低頻疲勞常用0.1~5Hz）。

• 控制模式：力控、位移控、應(yīng)變控、混合控制等。

3. 液壓動力系統(tǒng)

• 液壓泵站功率：根據(jù)作動器需求（如30kW~200kW）。

• 流量與壓力：高壓油源（如21MPa，流量100~500L/min）。

• 冷卻系統(tǒng)：油溫控制（如20~50℃）。

4. 傳感器與測量系統(tǒng)

• 力傳感器：量程與精度（如±1000kN，精度±0.5% FS）。

• 位移傳感器：量程（如±300mm，精度±0.1% FS）。

• 應(yīng)變測量：應(yīng)變片或光纖光柵（如±5000με，精度±1με）。

• 數(shù)據(jù)采集頻率：高速采集（如1kHz~10kHz）。

5. 控制系統(tǒng)

• 控制軟件：支持多通道協(xié)調(diào)加載、自定義波形（正弦波、三角波、隨機(jī)波等）。

• 實(shí)時性：閉環(huán)控制響應(yīng)時間（如≤1ms）。

• 安全保護(hù)：過載保護(hù)、緊急停機(jī)、試件斷裂監(jiān)測。

6. 輔助系統(tǒng)

• 試件夾持裝置：定制夾具（如螺栓連接、液壓夾緊）。

• 環(huán)境模擬：可選溫濕度控制、腐蝕環(huán)境模擬（如鹽霧箱）。

• 數(shù)據(jù)存儲：長期試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與導(dǎo)出（支持TB級存儲）。

二、關(guān)鍵性能指標(biāo)

三、典型應(yīng)用場景

1. 橋梁結(jié)構(gòu)：模擬車輛荷載、風(fēng)荷載下的疲勞壽命評估。

2. 風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒：循環(huán)載荷下的焊縫疲勞性能測試。

3. 航空航天結(jié)構(gòu)：機(jī)翼、起落架的高周/低周疲勞試驗(yàn)。

4. 建筑鋼結(jié)構(gòu)：節(jié)點(diǎn)連接、支撐構(gòu)件的耐久性驗(yàn)證。

四、選型注意事項

1. 試件尺寸與重量：需匹配試驗(yàn)空間和承載能力。

2. 載荷譜復(fù)雜性：選擇支持多通道協(xié)調(diào)加載和自定義波形的系統(tǒng)。

3. 環(huán)境模擬需求：如需溫濕度、腐蝕環(huán)境，需定制附加模塊。

4. 標(biāo)準(zhǔn)符合性：確保系統(tǒng)滿足ISO 12106、ASTM E466等標(biāo)準(zhǔn)。

五、示例配置（以橋梁構(gòu)件試驗(yàn)為例）