冲击疲劳试验机加载机构运动稳定特性研究.pdf

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1、2011年11月机床与液压NOV．2011第39卷第21期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．39No．21DOI：10,3969／j．issn．1001—3881．2011．21．006冲击疲劳试验机加载机构运动稳定特性研究何玲，徐诚(南京理工大学机械学院，江苏南京210094)摘要：冲击加载机构是冲击疲劳试验机的重要部件，冲击疲劳试验对冲击脉冲稳定性有严格的要求。设计一种新型冲击疲劳试验机的加载机构，并重点研究该加载机构的运动稳定性。根据加载机构动力学模型，利用数值仿真计算方法得到不同初始条件下，冲击脉冲的稳定性。通过

2、分析，确定了保证冲击脉冲稳定性的边界条件，从理论上证明冲击疲劳加载机构的运动可靠性和合理性。关键词：冲击疲劳；凸轮；冲击脉冲；初始条件；稳定性中图分类号：TH122文献标识码：A文章编号：1001—3881(2011)21～023—5ResearchonMotionStabiIityCharacteristicofLoadingMechanismofanImpactFatigueTestingMachineHELing．XUCheng(SchoolofMechanicalEngineering，NanjingUniversityofSci

3、enceandTechnology，NanjingJiangsu210094，China)Abstract：Theimpactloadingmechanismistheimportantassemblyofimpactfatiguetestingmachine．ThestabilityofimpactpulseWasresearchedtomeettherequestsofimpactfatiguetest．Accordingtothedynamicmodelofloadingmechanism，therelationsbetweenin

4、itializationconditionsandstabilityofimpactpulseweregainedbythemethodofnumericalsimulation．Theboundarycondi-tionstoensurethestabilityofimpactpulseweredeterminedthroughanalyzingtheresultsofnumericalsimulation．SotheresultsCanprovethatthemovementofloadingmechanismisreliablean

5、dthedesignisreasonable．Keywords：Impactfatigue；Cam；Impactpulse；Initialcondition；Stability自动机是自动武器的核心部件，其主要承力构件劳试验机用于对多种自动武器关重件进行冲击疲劳试的寿命问题一直受到广泛关注。自动机工作时主要承验。受冲击载荷，其破坏属于冲击疲劳破坏。为研究冲击在研制冲击疲劳试验机过程中，核心问题是如何载荷下自动机关重件的损伤、疲劳寿命及失效的规解决试验机加载问题，加载机构的重要要求之一是保律、影响因素和控制方法，研制自动机关重件冲击疲证该机

6、构产生冲击脉冲的稳定性。作者以冲击疲劳试劳试验机有着重要的意义。目前，美国、日本、欧洲验机的冲击加载机构为研究对象，提出结构设计方等国家和地区研制的冲击试验机水平较高，而国内冲案，并通过数值仿真计算证明其可行性。击试验机的研制起步较晚，产品结构基本相近于国外1加载机构同类产品，但质量上存在一定差距。国内外冲击试验对冲击加载机构的基本要求为：机大多数属于单次冲击试验机，也有一些科研机构研(1)冲击加载机构能够对冲头加速到恒定速度制出可进行多次冲击的试验机，如苏州大学研制的多后，与冲头分离，使冲头自由冲击试件。随后，机构冲碰撞试验。该冲击疲劳

7、试验机能够提供较大的将冲头复位，使冲头随机构回复稳定运动。冲击能量，但冲击频率较低、试件结构较简单、体积(2)冲击频率为300—1000~／min，冲头最大较大，不适于自动机关重件的冲击疲劳研究。南京理冲击速度达5m／s。工大学王学颜等对自动武器疲劳强度做了专门研(3)加载机构运动为周期性往复运动，要求其究，所使用的冲击疲劳试验机的冲击脉冲不可调运动具有稳定性。节。目前暂无适用面宽的自动武器自动机关重件冲击1．1方案设计疲劳研究的试验机，因此，迫切需要研发一种冲击疲文中研制的冲击疲劳试验机采用多次冲击试验法收稿日期：2010—10—09基

8、金项目：国家国防重点支撑项目(2008BAK4OB02)作者简介：何玲(1975一)，女，博士研究生，主要研究方向为机构设计、建模、仿真及优化。E—mail：aling750104@163．c