|
|
||||||||||||||||||||||||||||
設備用途與背景
核心用途:
主要用于檢測各類建筑消能阻尼器(如金屬阻尼器、黏滯阻尼器、摩擦阻尼器等)在長期振動或地震荷載下的抗疲勞能力,評估其在反復變形或力作用下的性能穩定性、壽命及失效模式,為阻尼器的工程應用提供關鍵數據支撐。
應用背景:
隨著建筑抗震、抗風設計要求的提高,消能阻尼器作為結構被動減震的重要構件,需確保在多次荷載循環后仍能保持耗能能力。疲勞性能試驗機通過模擬實際工況,驗證阻尼器的耐久性,是建筑減震領域質量控制和研發的關鍵設備。
設備工作原理
荷載模擬機制:
通過伺服液壓系統、電驅動系統或其他動力裝置,向阻尼器施加周期性的位移或力荷載(如正弦波、三角波、隨機波等波形),模擬地震、風振等動態作用。
數據采集與控制:
配備高精度傳感器(位移、力、應變等)實時監測阻尼器的響應,通過計算機控制系統調節荷載參數(頻率、幅值、循環次數等),并記錄滯回曲線、能量耗散、剛度退化等關鍵指標。
疲勞失效判定:
當阻尼器出現承載力顯著下降、變形超出設計限值或材料開裂等現象時,判定其疲勞失效,以此評估產品的疲勞壽命。
主要結構與功能模塊
|
模塊 |
組成與功能 |
|
加載系統 |
伺服作動器(液壓或電動):提供精確可控的往復荷載,荷載范圍從數千牛到數萬牛不等。 |
|
控制系統 |
伺服控制器:調節加載波形、頻率、幅值等參數,實現閉環控制。 |
|
測量系統 |
力傳感器:測量阻尼器承受的荷載值,精度通常達 0.5% FS 及以上。 |
|
環境模擬模塊(可選) |
溫度控制箱:模擬不同環境溫度(如 - 20℃~60℃)下的疲勞性能,適用于黏滯阻尼器等對溫度敏感的產品。 |
|
安全保護系統 |
過載保護:當荷載或位移超過設定閾值時自動停機。 限位裝置:防止阻尼器過度變形導致設備損壞。 |
主要技術參數
測力范圍 1000KN
調速范圍 0.1-30Hz
讀數準確度 ±0.1%
負荷 10噸
拉伸空間 550mm
適用范圍 阻尼器、避震器
顯示方式 微機控制
行程 600mm
樣式 電液伺服
電源電壓 380VAC 50Hz
電機功率 5.5kW
重量 1500kg
測試標準與方法
國內外標準:
中國:《建筑消能阻尼器》(JG/T 209-2012)、《建筑結構用阻尼器》(GB/T 20688.4-2007)等,規定了疲勞試驗的加載制度(如循環次數、位移幅值)和性能判定指標。
國際:美國 ASTM E606《金屬材料應變控制疲勞試驗標準方法》、日本 JIS A 5726《建筑用阻尼器》等,側重不同類型阻尼器的疲勞測試要求。
典型測試流程:
試件安裝:將阻尼器固定于試驗機加載端,確保受力軸線一致。
預加載:進行小幅值循環,檢查設備與試件連接狀態,消除間隙。
正式加載:按標準或設計要求施加規定幅值和頻率的循環荷載(如 1000 次以上的設計位移循環)。
數據記錄:實時采集滯回曲線、能量耗散值、剛度變化等數據。
失效判定與分析:根據承載力下降幅度(如低于初始值的 85%)或外觀損傷,確定疲勞壽命,并分析失效原因。