大型结构加载疲劳试验系统技术参数

大型结构加载疲劳试验系统主要用于测试桥梁、建筑构件、风力发电机塔筒、船舶结构等大型工程结构在循环载荷下的疲劳性能。

一、核心子系统与功能

1. 加载框架系统

• 结构形式：门式框架、反力墙、多立柱组合框架等。

• 最大试验空间：根据试件尺寸确定（如高度5~20m，宽度3~15m）。

• 承载能力：静态载荷（如1000~5000kN）、动态载荷（如±500~±2000kN）。

• 刚度要求：框架在最大载荷下的变形量（如≤1mm/m）。

2. 液压伺服作动器

• 数量与布置：根据多通道协调加载需求（如1~6个作动器）。

• 最大出力：静态/动态载荷（如±500kN、±1000kN）。

• 行程范围：作动器活塞行程（如±150mm、±300mm）。

• 频率范围：动态加载频率（如0.01~50Hz，低频疲劳常用0.1~5Hz）。

• 控制模式：力控、位移控、应变控、混合控制等。

3. 液压动力系统

• 液压泵站功率：根据作动器需求（如30kW~200kW）。

• 流量与压力：高压油源（如21MPa，流量100~500L/min）。

• 冷却系统：油温控制（如20~50℃）。

4. 传感器与测量系统

• 力传感器：量程与精度（如±1000kN，精度±0.5% FS）。

• 位移传感器：量程（如±300mm，精度±0.1% FS）。

• 应变测量：应变片或光纤光栅（如±5000με，精度±1με）。

• 数据采集频率：高速采集（如1kHz~10kHz）。

5. 控制系统

• 控制软件：支持多通道协调加载、自定义波形（正弦波、三角波、随机波等）。

• 实时性：闭环控制响应时间（如≤1ms）。

• 安全保护：过载保护、紧急停机、试件断裂监测。

6. 辅助系统

• 试件夹持装置：定制夹具（如螺栓连接、液压夹紧）。

• 环境模拟：可选温湿度控制、腐蚀环境模拟（如盐雾箱）。

• 数据存储：长期试验数据记录与导出（支持TB级存储）。

二、关键性能指标

三、典型应用场景

1. 桥梁结构：模拟车辆荷载、风荷载下的疲劳寿命评估。

2. 风力发电机塔筒：循环载荷下的焊缝疲劳性能测试。

3. 航空航天结构：机翼、起落架的高周/低周疲劳试验。

4. 建筑钢结构：节点连接、支撑构件的耐久性验证。

四、选型注意事项

1. 试件尺寸与重量：需匹配试验空间和承载能力。

2. 载荷谱复杂性：选择支持多通道协调加载和自定义波形的系统。

3. 环境模拟需求：如需温湿度、腐蚀环境，需定制附加模块。

4. 标准符合性：确保系统满足ISO 12106、ASTM E466等标准。

五、示例配置（以桥梁构件试验为例）