电液伺服系统:可满足最高要求的经典之选
电液伺服疲劳试验机在最大力、高灵活性和试验任务多样性方面可谓标杆。此类试验机采用由精密伺服阀控制的液压作动器。在低周疲劳试验 (LCF)、断裂力学试验或高度动态的应用场景(例如符合 ISO 6603-2 或 ASTM D3763 标准的高速拉伸试验和穿刺试验)中,液压系统往往必不可少。
但维持这种强大性能也会产生负面影响:液压动力源须持续使用压缩空气,能耗较高;油、滤芯及软管都要定期更换,维护成本相对较高;噪音问题同样不容忽视。电液伺服疲劳试验机如果能够得到妥善维护,即使在试验力高达 2,000 kN 的情况下,仍能持续多年提供稳定的测试结果。
共振系统:高效节能地进行高频试验
在抗疲劳试验和高周疲劳 (HCF) 试验领域,Vibrophore 等共振试验机是一种有效的替代方案。与电液伺服装置不同,该方案通过机械系统激发试样固有频率,从而以最小能量输入产生预期振动。事实上,共振系统能耗仅为液压装置的 2%。此外,其维护需求也很低,无需液压系统、冷却装置或活动阀门即可应用高达 1,000 kN 的试验力。
标准化共振设备尤其适用于符合 DIN 50100 标准的 S-N 试验以及符合 ASTM E399 或 ISO 12106 标准的断裂力学试验,配备机械夹持装置时甚至还可用于静态材料试验。如果需要定期在恒定载荷下进行大批量测试,Vibrophore 试验机拥有显著的长期成本效益。
带线性马达的电子动态疲劳试验机:安静、精确、无油
在医疗工程或电子行业等敏感环境中,无油和低噪音属于关键指标。因此,带线性马达的电子动态疲劳试验机(如 ZwickRoell 的 LTM 系列)独具优势。此类设备十分安静,例如距离 LTM 1/2/3 型一米处的噪音约为 46dB(A),并且设备无需使用任何介质,维护需求也很小。此外,即使在试验力不超过 10kN 和频率高于 100Hz 的试验中,机器也能实现高精度控制。
该技术尤其适用于符合 ISO 14801、ASTM F1717 或 ISO 7206 标准的植入物试验,即需要同时进行动态和静态试验的产品。在生物复合材料或塑料复合材料等新型材料试验中,线性马达技术响应快速、精准的优点同样发挥着重要作用。

扭转试验系统同样功能强大
并非所有载荷都呈线性分布。扭转系统尤其适用于植入物或承受旋转应力的部件。ZwickRoell 提供相应的液压和电子动态解决方案。LTM 扭转系统适用于较小扭矩(如 10-100 Nm),而电液伺服装置可提供高达 2,500 Nm 的扭矩——具体取决于应用和标准要求。
直观对比
为便于决策,下方对不同系统的关键特性进行了总体对比:
![]() 共振系统 (Vibrophore) |
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力范围/频率 | 10 – 2,500 kN/最高 100 Hz | 最高 1,000 Kn/最高 285 Hz | 1 – 10 kN/最高 100 (120) Hz | 1 – 100 kN/大约 1 Hz |
扭转 | 最高 2,500 Nm | ./. | 最高 100 Nm | ./. |
行程 | 最大 400 mm | 最大 6 mm | 最大 60 mm | 最大 400 mm |
典型标准 | ISO 12106、ASTM E606 | DIN 50100、ASTM E466 | ISO 14801、ASTM F1717 | 有效应用于多种场景 |
应用 | LCF,断裂力学试验,快速试验 | HCF,抗疲劳试验 | 部件、薄膜、植入物试验 | 复合材料、泡沫试验 |
运行成本 | 高(油、维护、能耗) | 非常低 | 低 | 低 |
对应测试软件 – testXpert R
testXpert R 测试软件通常应用于疲劳试验和动态材料特性值测定。针对断裂力学、LCF、螺钉测试或生物力学等诸多方面的应用,该软件不但提供标准试验程序,还提供简单的疲劳试验程序以及用于定制试验定义的图形块编辑器。