| 时间 | 频率 | 驱动方式 | 创立者 |
-- | 33Hz | 机械驱动 | -- |
1911年 | 116Hz | 电磁驱动 | Hopkinson |
| 1925年 | 2.5kHz | 电磁共振 | Jenkin and Lehmann |
| 1929年 | 10kHz | 脉冲空气共振 | Jenkin and Lehmann |
| 1950年 | 20kHz | 压电晶体和电磁共振 | Mason |
疲劳试验加载频率发展历程
LCF
低周疲劳
HCF
高周疲劳
VHCF
超高周疲劳
目前疲劳研究积累了大量的实验数据，建立了不少理论模型，但这些研究大多集中在低周疲劳（low cycle fatigue,LCF）和高周疲劳（high cycle fatigue,HCF）阶段，循环周次不超过10^6～10^7周次。随着技术和需求的发展，再许多工业应用中，包括飞行器、汽车、铁路、桥梁、船舶等，部件的疲劳寿命通常要求在10^8以上甚至10^12周次。
为了适应工程技术的需求，有必要而且必须研究10^8～10^12周次内材料的疲劳行为和疲劳机理。该区间的疲劳被称为超高周疲劳Very-high cycle fatigue.研究超高周疲劳行为不仅对疲劳设计具有指导意义，而且更有助于深入理解疲劳的本质，尤其对裂纹起源和萌生的认识。目前超高周疲劳研究大部分采用超声疲劳方法。
工程现状
超声波疲劳试验方法
用传统方法进行超高周疲劳实验耗时长、成本高，超声疲劳成为一种有效工具，传统方法100Hz频率下测试10^9次循环试验需要100多天，在超声波疲劳试验机20kHz频率下仅需十几个小时。
超声疲劳试验机是由激振电源将50Hz电信号转变为20kHz的超声正弦波电信号输出，压电陶瓷换能器将电源提供的电信号转变成机械振动，位移放大器放大来自换能器的振动位移幅，并与试样构成谐振系统，在试样中建立交变应变场。
测试试样包括：棒状、板状、裂纹扩展、悬臂弯曲、三点弯曲和十字等试样。可进行对称加载、非对称加载；超高周微动摩擦测试；可配置高温、高压环境场；可配置弹性模量测试、非接触光纤位移测量仪；特定加载结构可做X摄像观察裂纹扩展等。
用传统方法进行超高周疲劳实验耗时长、成本高，超声疲劳成为一种有效工具，传统方法100Hz频率下测试10^9次循环试验需要100多天，在超声波疲劳试验机20kHz频率下仅需十几个小时。
超声疲劳试验机是由激振电源将50Hz电信号转变为20kHz的超声正弦波电信号输出，压电陶瓷换能器将电源提供的电信号转变成机械振动，位移放大器放大来自换能器的振动位移幅，并与试样构成谐振系统，在试样中建立交变应变场。
测试试样包括：棒状、板状、裂纹扩展、悬臂弯曲、三点弯曲和十字等试样。可进行对称加载、非对称加载；超高周微动摩擦测试；可配置高温、高压环境场；可配置弹性模量测试、非接触光纤位移测量仪；特定加载结构可做X摄像观察裂纹扩展等。
试验应用
试验需求 试验设计 试验 |
各类试验需求
材料研究
生产企业材料比对
根据试验要求制定试验方案
做多少批次材料、每批次材料多少试样
每批次材料做几根曲线
实施具体试验
根据需求选择试验设备
试样设计
试验数据分析
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