Máy kiểm tra nhiệt mỏi nén chủ yếu được sử dụng để mô phỏng hành vi mệt mỏi của vật liệu dưới tác động của tải nén lặp đi lặp lại và để nghiên cứu tình trạng sốt do mệt mỏi. Nguyên tắc hoạt động của nó liên quan đến sự hợp tác của nhiều hệ thống chính:

(I) Hệ thống nạp

Máy thử áp dụng tải nén định kỳ cho mẫu vật bằng thiết bị cơ khí hoặc thủy lực. Trong máy thử nghiệm cơ khí, nó thường được điều khiển bởi cơ chế liên kết trục khuỷu bằng động cơ, chuyển đổi chuyển động quay thành chuyển động qua lại tuyến tính để đầu nén mẫu. Và máy kiểm tra thủy lực sử dụng áp suất của dầu thủy lực để đẩy piston, để đạt được tải nén của mẫu thử. Tần số tải và biên độ tải có thể được thiết lập và điều chỉnh chính xác theo yêu cầu thử nghiệm để mô phỏng tải trọng mỏi nén mà vật liệu phải chịu trong các điều kiện làm việc khác nhau.

(ii) Hệ thống đo dịch chuyển

Để kiểm soát chính xác sự dịch chuyển nén và theo dõi sự biến dạng của mẫu trong quá trình mệt mỏi, máy thử được trang bị thiết bị đo độ chính xác cao. Thông thường có thước đo lưới, máy biến áp vi sai biến tuyến tính (LVDT), v.v. Các cảm biến này có thể đo lường sự thay đổi dịch chuyển của đầu trong thời gian thực và phản hồi tín hiệu dịch chuyển cho hệ thống điều khiển. Hệ thống điều khiển theo tín hiệu dịch chuyển để điều chỉnh hoạt động của thiết bị tải, đảm bảo dịch chuyển nén theo các thông số định trước, đồng thời cũng có thể ghi lại lịch sử biến dạng của mẫu vật trong quá trình mệt mỏi, để phân tích hiệu suất mệt mỏi của vật liệu cung cấp hỗ trợ dữ liệu.

(III) Hệ thống đo nhiệt độ

Vì thử nghiệm tập trung vào sốt mệt mỏi, cần phải đo chính xác sự thay đổi nhiệt độ của mẫu thử trong quá trình mệt mỏi. Thường sử dụng cặp nhiệt điện hoặc công nghệ đo nhiệt độ hồng ngoại. Cặp nhiệt điện có thể tiếp xúc trực tiếp với bề mặt mẫu, đo nhiệt độ tại một điểm cụ thể và chuyển đổi nó thành đầu ra tín hiệu điện. Nhiệt độ hồng ngoại được xác định bằng cách phát hiện bức xạ hồng ngoại phát ra từ bề mặt của mẫu vật, có đặc điểm phản ứng nhanh, không tiếp xúc. Các thiết bị đo nhiệt độ này truyền tín hiệu nhiệt độ đến hệ thống thu thập dữ liệu để theo dõi và ghi lại sự thay đổi nhiệt độ của mẫu trong thời gian thực, do đó nghiên cứu mối liên hệ vốn có giữa mệt mỏi nén và sốt.

(4) Hệ thống điều khiển

Hệ thống điều khiển là một phần cốt lõi của máy kiểm tra nhiệt mỏi nén. Nó chịu trách nhiệm điều phối hoạt động của các hệ thống con riêng lẻ và kiểm soát chính xác và thu thập dữ liệu của hệ thống tải, hệ thống đo dịch chuyển và hệ thống đo nhiệt độ theo các thông số thử nghiệm đặt trước. Hệ thống điều khiển có thể thiết lập kích thước, tần số, số lần thử nghiệm và các thông số khác của tải nén, đồng thời theo dõi dữ liệu chuyển vị và nhiệt độ trong thời gian thực, có thể dừng thử nghiệm kịp thời khi đạt được điều kiện thử nghiệm đặt trước hoặc khi có điều kiện bất thường, và dữ liệu được lưu và xử lý. Ngoài ra, một số hệ thống điều khiển còn có chức năng phân tích và xử lý dữ liệu, có thể trực tiếp tạo ra kết quả thử nghiệm như đường cong mệt mỏi, đường cong nhiệt, v.v., cung cấp công cụ phân tích thuận tiện cho các nhà nghiên cứu.