测量试件在周期性载荷作用下的磨损量的方法技术

本发明专利技术公开了一种测量试件在周期性载荷作用下的磨损量的方法，其特点在于利用傅里叶级数将给定的周期性载荷分解为一个恒定载荷以及多个幅值和频率不同的正弦波载荷，用磨损试验机将所述的恒定载荷以及各个正弦波载荷逐一地施加给试件，将试件在各个载荷下的磨损量相加，得到试件在给定的周期性载荷作用下的磨损量。本发明专利技术既可以避免产生非正弦波的周期性载荷带来的困难，又能够使试件在试验中受到的磨损情况与实际受到的磨损情况极为近似，相对于传统的测量方法大大提高了测量结果的准确性。

A method of measuring the amount of wear of specimens under cyclic loading

The invention discloses a method for measuring wear specimen under periodic loads, which is characterized by the Fu Liye series will be given periodic load is decomposed into a constant load and a plurality of different amplitudes and frequencies of sinusoidal wave load, with wear testing machine of the constant load and the sine wave load one by one is applied to the specimen, the specimen in addition to wear under each load, the specimen wear under periodic load given under. The invention can avoid the periodic load of non sine wave brings difficulties, and can make the specimen by the wear and the actual wear very similar in the experiment, compared with the traditional measurement method greatly improves the accuracy of measurement results.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在磨损试验中测量试件磨损量的方法，特别是试件在承受周期性载荷的条件下，测量试件磨损量的方法。
技术介绍
为了测量试件在周期性载荷作用下的磨损量，传统的测量方法是用磨损试验机对试件施加 一个表征周期性载荷平均值的恒定载荷。由于试件在试验中受到的载荷与实际工作中受到的载荷性质相差较大，因此得到的测量结果误差较大。为此，专利号为CN99238890.2,名称为一种磨损试验机的专利提供了一种可以对试件施加周期性载荷的磨损试验机。然而，除了矩形波外，使磨损试验机产生一个非正弦波的周期性载荷是很困难的，即使用单片机来实现也有相当难度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，该方法可避免产生非正弦波的周期性载荷带来的困难。本专利技术是这样实现的用磨损试验机对试件施加周期性载荷，特别地，利用傅里叶级数将给定的周期性载荷分解为一个恒定载荷以及多个幅值和频率不同的正弦波载荷，用磨损试验机将所述的恒定载荷以及各个正弦波载荷逐一地施加给试件，将试件在各个载荷下的磨损量相加，得到试件在给定的周期性载荷作用下的磨损量。由此可见，本专利技术无需用磨损^^验机 产生非正弦波的周期性载荷，可避免产生非正弦波的周期性载荷带来的困 难。本专利技术的优点是既可以避免产生非正弦波的周期性载荷带来的困难， 又能够使试件在试验中受到的磨损情况与实际受到的磨损情况极为近似， 相对于传统的测量方法大大提高了测量结果的准确性。附图说明图1是现有的一种磨损试验机的电路结构方框图。 具体实施例方式下面对本专利技术方法作进一步详细说明。假设试件受到的周期性载荷是 一个非正弦波的周期性载荷，而且可用一个非正弦周期函数/(Z)表示，周期为r，则该函数可展开为傅里叶级数，其表达式为/ (0 = ^。 + sin必f + 52 sin 2<y/ +.. + C, cos cyf + C2 cos 2<yf +...00=4) + Z sin A:欲+cos ，= 1,2,3,...)式中a、 a和c^是待定常数，由下述公式计算得到a = f〖/Wsin， (A = 1，2，3,...)q =y f/(。costo&， (A: = 1,2,3,...)上面各式中角频率与非正弦周期函数的周期r的关系是必=——r上面的计算过程就是利用傅里叶级数将给定的周期性载荷分解为一个恒定载荷以及多个幅值和频率不同的正弦波载荷的过程。恒定载荷就是4)，不同幅值和频率的正弦波载荷就是^t sin^y^以及G cos A:c^ ，此处虽然采用余弦函数表示，但从物理角度而言仍然属于正弦波载荷。由于傅里叶级数是收敛的三角级数，所以一般只要分解出前几项，也就是A —般取值到5就能满足工程上的精度要求了。在实际应用中，可以采用现有的数学运算软件来完成上面的计算过程。完成上面的计算过程后，就可以用磨损试验机将分解得到的恒定载荷以及各个正弦波载荷逐一施加到试件上。以具有图1所示结构的磨损试验机为例，并且假设在上面的计算过程中A:取值到3，则加载过程如下由磨损试验机的信号发生器产生一个直流信号，该直流信号经功率放大后驱动加载机构，使试件在一定时间f内承受恒定载荷4);接着由信号发生器产生一个角频率为的正弦波信号，调节该信号电压幅值使试件在同样长的时间^内承受正弦波载荷Asin必接着由信号发生器产生一个角频率为的正弦波信号，调节该信号电压幅值使试件在同样长的时间^内承受正弦波载荷q COS必f ;接着由信号发生器产生一个角频率为2 w的正弦波信号，调节该信号电压幅值使试件在同样长的时间f内承受正弦波载荷S2sin26^;接着由信号发生器产生一个角频率为2的正弦波信号，调节该信号电压幅值使试件在同样长的时间f内承受正弦波载荷C2Cos2^; 接着由信号发生器产生一个角频率为3 的正弦波信号，调节该信号电压幅 值使试件在同样长的时间f内承受正弦波载荷^3sin3ft^ ;最后由信号发生 器产生一个角频率为3 的正弦波信号，调节该信号电压幅值使试件在同样 长的时间f内承受正弦波载荷C3Cos3^，至此完成对试件的加载过程。 上述的加载顺序可以调换。最后，将试件在上述各载荷下的磨损量相加，就能得到试件在一定的 时间f内，在给定的周期性载荷/^)作用下的磨损量。根据给定的周期性载荷/(0的特点，分解得到的恒定载荷4有可能是 零，分解得到的正弦波载荷^t sinA:6^或者正弦波载荷CA cosA:6^也有可 能是零。此类情况是本专利技术方法的特例。本文档来自技高网...

【技术保护点】
测量试件在周期性载荷作用下的磨损量的方法，用磨损试验机对试件施加周期性载荷，其特征是：利用傅里叶级数将给定的周期性载荷分解为一个恒定载荷以及多个幅值和频率不同的正弦波载荷，用磨损试验机将所述的恒定载荷以及各个正弦波载荷逐一地施加给试件，将试件在各个载荷下的磨损量相加，得到试件在给定的周期性载荷作用下的磨损量。

【技术特征摘要】
1、测量试件在周期性载荷作用下的磨损量的方法，用磨损试验机对试件施加周期性载荷，其特征是利用傅里叶级数将给定的周期性载荷分解为一个恒定载荷以及多个幅值和频率...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘峰璧，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]