多轴应力状态十字形试样

大多数工程结构都受到由载荷、几何形状和/或材料不均匀性引起的复杂多轴应力的影响。然而，实验室测试主要使用不同类型的加载制度，包括蠕变、准静态和疲劳测试——这些简单试样仅承受单轴应力状态。由于设计基础的单轴测试数据与多轴应力部件的实际运行之间存在差异，目前正在开展更多研究工作以确保充分理解两者之间的关系。

十字形试样（一种十字形板）直接适用于双轴测试，通过四个正交执行器进行平面加载。我们开发了测试系统来控制试样中心的移动，消除试样上的不必要运动和弯曲。在传统的伺服液压测试机中，试样的一端保持静止，而另一端通过执行器在拉伸或压缩方向位移。对于大多数测试来说，这是一种非常令人满意的操作方法，但这意味着试样的中心在测试周期内会发生移动。对于某些测试，需要保持试样中心静止——例如，当需要在测试进行时通过显微镜观察试样中心时。对于这种类型的测试，系统添加了第二个执行器，以便可以对试样的两端施加变形运动。因此，有两个执行器和两个需要控制的变量：试样的中心位置和施加在试样两端的总变形。控制问题的产生是因为执行器和受控变量之间没有自然配对——每个执行器的移动都会影响试样的中心位置和变形。

试样每端的等量变形不会导致中心位置移动；执行器向同一方向的位移会移动中心位置而不改变变形。每个回路独立运行，执行器的同相和反相驱动信号之间没有相互作用。这一原理不仅适用于两个相对的执行器，也适用于具有四个执行器的十字形测试装置。测试还可以在应变和载荷控制模式下进行。最近安装的十字形系统专为复杂的热机械疲劳（TMF）测试而设计——其中测量的总应变信号必须根据热膨胀和弹性应变含量进行实时校正。

我们的十字形系统具有100 kN或250 kN的载荷能力，提供高度对准和加固的加载机架，配备高保真无密封静压轴承执行器，可为试样测试提供卓越的控制。该加载系统与 8800 系列数字控制器完美匹配，我们新的WaveMatrix™ 动态测试软件为复杂的多轴测试提供了直观的用户界面。