MTn-92是以徽机为主机，配备专门设计的数字式函数发生器，数据采样板和相应控制软件的计算机辅助试验系统，在飞机结构材料2124-T7351高强铝合金的随机谱载裂纹扩展试脸中应用。取得了满愈的效果。

　　一、前宫

　　谱载裂纹扩展试验与其它材料性能试验不同.特别是随机谱.要求根据指定随机谱变化载荷水平.即使具有一般程控能力的试验机，也是无法完成这类试验的。随着近年来飞机设计思想的进步.特别是耐久性和损伤容限设计思想在飞机设计中的应用.随机加载的材料试验的要求将越来越多.因此.迫切需要有计算机控制的疲劳试脸机。

　　采用计算机进行控制的试脸机首先在美国出现.70年代美国MTS试验机公司生产了用PDPII控制的材料试验机.这些试脸机在材料的耐久性和裂纹扩展性能的试验方面，发挥了很大的作用。随着计算机技术的进步.特别是近十年来.自动化技术得到了大步的推进.实验室自动化进程也大大加快。国外出现r采用微机全数字式自动控制的液压伺服疲劳试验机.国内也在探索实现这目标。本文介绍的计算机辅助系统MTA-92是作者新近开发的.独立于试脸机的微机控制和数采集系统，1}日的IIl )}实现已Ii的龙计算机控制的试脸机的自动化控制。

　　二、系统硬件结构及原理

　　MTA-92系统由一台微机(113M Pc/xT2as或功能水平相同的兼容机)，专门设计和数字式函数发生器和数据采样板组成.外观与一台PC机相同，通过信号电缆与试验机相连。

　　该系统在硬件上采用了“个人仪器”的设计方案.这是与其它控制系统的明显不同之处。“个人仪器”是个人电脑在科学研究领域广泛应用的结果.与以往的计算机控制系统不同。个人仪器是将功能板直接擂在Pc总线上，通过pc总线与主机交互信息。采用这种结构使得该系统具有实时性好.抗干扰性好.开发周期短.费用最低而获得的功能很高.并可充分利用Pc机软硬件资裸等优点。各功能板通过中断系统调用方式与主机交互信息。

　　数字式函数发生器在硬件上采用了与MTS试脸机计算机控制系统类似的段函数原理，以半个波段为单位发出信号波形.并几由于其功能板上带有一片8031微处理机和相应16位寄存器组.可以脱离主机单独工作，大大地节省了徽机处理器的开销，使得程序控制功能进一步提高.保证了试脸过程和各项要求。硬件参数见表

　　三、软件结构设计和功能

　　卫国M TS公司70年代出J‘的带有计算机控制的MT5810计算机为便J“控制.编写厂系列专川函数.这些函数在实际应用中证明是合理的.所以MT八一92系统也沿用了这一格式.并对其中不甚合理之处作了改编.增加了几个新的函数，压缩了儿个不需要的函教.这样.外部e}数的敬i}精简了.节省了热悉、学习的时间，而功能仍得到保证。常用外部函数见表2。该系统软件的主共特点是采用了常驻内存穆序TsR.采用这一技术，把单用户的PC D06操作系统变成了可以同时处理多道任务的伪多用户操作系统，改善了软件结构，消除了以往程序调试中经常出现的死锁，在这一羞础软件上编写的控侧程序可以实现热性响应，控制、采样同时工作，时间实时显示，蜂鸣报，等多项控制功能。

　　四、MTA-82在讲峨浪劳裂纹扩展试脸中的应用

　　谱毅裂纹扩展的试脸谱是随机载荷谱，一种为2万多个峰谷值，一种为4万多个蜂谷值，存放在f℃机软盘中。材料为飞机结构高强铝合金2124-T7351.采用标准中心裂纹试样CGT。试脸在英国进口的lnstron 1343液压伺服疲劳试脸机上进行，MTA-92系统的翰出信号通过屏奋电扭与试脸机的外接棋拟信号接口相连。对这类试脸机.无箱对试脸机做硬件上的改动，即可应用MTA-92辅助试脸系统。

　　为了保证载荷的准确性，在试脸之前对MTA-92系统的抽出救荷和试脸机的反该载荷进行了标定，标定结果如图1所示。从标定数据来看，翰入和反馈信号线性很好，与要求的电压相比，静载荷不超过士1%，动载荷不超过士3%.达到了试脸标准的要求。

　　谱载裂扩展试脸程序采用Quick BASIC语言.它与BASICA兼容，既可以解释执行，也可以编译执行.编译生成的FXR文件运行起来速度很快。执行程序徽盘文件中读人谱载峰谷值数据，转换成相应的控制信号发出，对于峰值大于5G的载荷，加载颇率降低2Hz，目的在于保证试脸机系统的撅率响应。每执行完一边谱，发出蜂鸣报，，等待测裂纹。在试脸进行当中.可以随时按下一个健使波形停止，随时侧裂纹，侧出的裂纹长度可以在屏幕上开一窗口显示。如试样断了.立即中止试脸.试脸数据在程序结束时自动存盘。另外，还可以在屏幕上显示日期、时间、循环数等。

　　图2是用2万多个峰谷值的载荷谱试脸得到的裂纹扩展a-N曲线.其中3条是MTA-92辅助试脸系统在玩-tton 13 4 3试脸机上得到的，2条是在PDP11计算机控侧的MTS810试脸机上得到的，两套系统的a-N曲线城合情况非常好。4万峰谷值的谱载试脸结果也令人润愈。

　　五、结论

　　MTA-92计算机辅助试脸系统在飞机结构高强铝合金谱救裂纹扩展中的应用取得了令人满惫的结果，该系统历经几百小时运行时间的考脸，工作稳定可靠，控制精度达到标准要求.价格低廉.是目前试脸室材料试脸自动化控制的理想系统。

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