在实际工作生产中，许多构件和零件都是在交变应力作用下产生破坏，如管道的断裂破坏、齿轮的啮合破坏、曲轴的断裂、连杆的断裂、弹簧的失效、叶片的断裂以及比较大型的桥梁疲劳断裂事故等，对这些大型的事故原因进行研究后发现，虽然使用的强度未超过其屈服强度，但因为不断受交变应力作用，形成疲劳破坏失效。据不完全统计，在所用失效形式中，疲劳失效占整个零件失效约八成左右，对人们的生产生活造成极大的人身伤害和财产损失，因此，对于疲劳的研究引起科研人员的重视。青岛海洋工程水下设备有限公司（以下简称“水下公司”）近期分别针对张力腿母材、焊缝区域和热影响区域进行了一系列疲劳试验，绘制材料的疲劳寿命曲线（S-N曲线）。通过疲劳试验，求得测试件的S-N曲线，这个试验试件数量大、时间漫长。特别是当试验机单位时间内的交变应力往复次数（即频率）较低时，试验周期更长。为了提高试验效率，此次使用高频试验机进行试验，频率控制在150Hz。

　　疲劳试验机按频率分为低频疲劳试验机、中频疲劳试验机、高频疲劳试验机、超高频疲劳试验机。低频低于30Hz的称为低频疲劳试验机，30-100Hz的称为中频疲劳试验机，100-300Hz的称为高频疲劳试验机。300Hz以上的称为超高频疲劳试验机。机械与液压式一般为低频，机电驱动为中频和低频，电磁谐振式为高频，气动式和声学式为超高频。

　　国外对高频疲劳试验机的研究开发相比国内早很多，瑞士Amsler和英国Instron公司对高频疲劳试验机的研发比中国相对较早。而中国国内对于高频疲劳试验机的研究相对滞后，在上世纪50年代末期，参考瑞士Amsler公司的10HFP422为主要的研究对象，对其进行学习、分析、研究，1968年末国内参照英国Instron公司的许多产品，特别是英国公司的1603型机器，这种机型的技术对国内的高频试验机的制造有着重大的影响，该机型主机结构方面和电控单元在70年代时引领高频疲劳试验机的发展，所以国内高频疲劳试验机在发展过程中又借鉴了许多Instron的新技术和Amslerd的机械单元和电控单元产品。目前国内高频疲劳试验机基本是综合Amsler 和Inst ron 80 年代产品技术的集成。

　　高频疲劳试验机是基于系统共振原理进行工作的,其主机系统采用了多个自由度的力学模型进行优化设计。它主要由框架、电磁激振器、主振弹簧、测力传感器、试样、及主振系统的配置质量构成机械振动系统,振动由电磁激振器来激励和保持。当激振器产生的激振力的频率和相位与振动系统的固有频率基本一致时,系统便发生了共振,这时配置质量在共振状态下所产生的惯性力,往复作用在试样上,来完成对试样的疲劳试验。主机谐振性能设计的好坏直接关系到系统是否能够正常的工作,是关键环节。

　　生一个幅度可控的与主机共振频率相一致,与振动系统阻尼力相位相反的激振力来抵消阻尼力,以维持系统振动。电气系统根据不同的控制方式,结构及组成也不相同。但具备的共性部分有:测力传感器及其对应的放大器、峰谷值及均值测量部分、指令设定、比例控制、功率驱动等部分组成。

　　由于该系统是建立在系统共振原理的基础上工作,所以高频疲劳试验机比各种类型的疲劳试验机效率都高,主要体现在工作频率高、能量消耗低。另外,试验波形好,其波形失真度在动态试验机中最小。

　　PWM 脉冲调制型的基本原理是利用负荷传感器的直接反馈信号进行鉴相和积分,使其产生一个相位同步并且斜率与振幅成正比例关系的斜波,该斜波与设定的电平进行比较后产生一个方波信号,这个方波信号的宽度与斜波斜率成正比,方波信号的输出经过隔离电路后,送到开关功率放大器,驱动电磁激励器工作。它与线性扫频幅度控制型系统的区别是:作用在激励电磁铁上的信号是脉冲宽度随着设定振幅变化可调的方波信号,其自动鉴相电路自动实现振荡的相位同步,这样消除了以往需操作者繁琐的移相工作,使起振变得十分容易。

　　高频疲劳试验机在各种类型的疲劳试验机中,具有结构简单,使用操作方便、效率高、耗能低等特点,所以将被持续、广泛地应用在航空、航天、冶金、高等院校科研和教学及工业生产等各个领域。

　　青岛海洋工程水下设备检测有限公司，是国内唯一针对水下设备检测质量认证服务的第三方独立试验机构。主要开展海洋石油（天然气）钻采设备、船舶制造、钻井平台及管汇系统、海工装备等领域的检验、检测、认证、检验检测技术开发与咨询及标准制修订等业务。为我国发展海洋工程装备、水下生产系统及海底矿产资源开发设备的研究与制造提供检测技术支撑，填补了我国海洋工程装备中水下设备检测领域的空白。