冲击疲劳现象是工程中经常发生的零件失效现象，在宇航、军械以及锻压设备等承受高强度冲击的设备中普遍存在，同时冲击疲劳也是动力机械构件过载损失的重要原因[10]。

目前，国内外现有的高频疲劳试验机主要有电磁驱动型与电液伺服驱动型两大类，其中电磁驱动型动态位移大、响应快，适用于一般零部件的检测，是最为常用的疲劳检测设备；电液伺服驱动型输出功率大、载荷平稳，适用于大中型、重载构件的检测，但工作频率低、试验时间长，其应用受到较多限制[9，11]。两种高频疲劳试验机均需在系统共振状态下工作，由于受系统阻抗与磁阻的限制，一般工作频率不大于250 Hz，同时普遍存在振幅控制性差、共振稳定性不好、加载精度不够高等问题，目前均不适于对微小与硬脆的材料构件、高频受力构件的检测[11,12]。以前设计的疲劳试验机大都是为民用，没有比较适合测试自动机疲劳的试验机。近二十年来，国外的相关理论与技术研究重点逐步转向于针对特殊构件或特殊材料进行疲劳检测的新方法与新型高频疲劳试验机构等方面。压电驱动型的高频疲劳试验机构最早出现于1991年(日本) [11，13]，是以压电叠堆为驱动力源，直接作用于试验构件上的高频交变加载机构。2000年，日本东京工业大学压电材料研究所与日本特殊陶业公司合作开发出了具有三元系固溶体结构的PZT与PMN材料，制作出了相应的双压电晶片与压电叠堆器件，其变形能力扩大到原有的10倍以上，滞环幅度缩小为2％以下，同时计算机控制速度与效能也获得了极大提高，为压电型高频疲劳试验机的发展提供了良好条件。目前已出现利用压电体构造的超声波加载疲劳试验机，以及利用压电体驱动的专用于小试件检测的高频疲劳试验机等方面的研究[14]。59841

高频疲劳试验机在国外起步较早，瑞士Amsler和英国Instron公司研发较早。我国高频疲劳试验机发展是在上世纪60年代开始的，主要研制厂家是长春试验机研究所和红山试验机厂两家。当时主要是参考瑞士Amsler的应用技术，以Amsler的10HFP422为主要参照机型。70年代末随着英国Instron公司产品的引进，特别是1603型机器，其主机结构及电控系统在当时均独树一帜，所以当时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。目前国内高频疲劳试验机基本是综合Amsler和Instron 80年代产品技术的集成。

在主机结构形式上，目前国内应用的主机机型有两种类型：一种是借鉴Amsler的10HFP422产品结构形式，采用电磁激励器是上激励方式，其电磁激励

器、配重砝码及预加载系统等均安装在机器上部论文网，这种方式应用较早，其结构简单、各传递环节直观清晰。缺点是机器外型较高、不美观、气隙调节操作和运输等都不是很方便；另外一种是仿Instron主机的特点，采用电磁激励器下激励方式，其电磁激励器、配重砝码及预加载系统等安装在机器底部，整个机器的重心较低、外型美观、易于加装隔音装置，噪音相对较低。目前这两种机型国内都比较常见[9]。

    在控制系统方面，国内目前应用的控制器有两种类型，我们按作用在激励器上的信号类型即正弦波幅度激励或方波脉宽激励，把控制器分成“线性扫频幅度控制系统”和“PWM脉宽调制型控制系统”。早期以Amsler的10HFP422为代表的机器，采用的都是线性扫频幅度控制系统方式，基本原理都是利用传感器的直接线性反馈加移相扫频原理，由RC组成的移相扫频电路，通过改变R和C的值来控制起振相位，在Instron的1603型机器引进之前，国内控制器采用的都是这种线性控制器。70年代末，Instron公司的产品引入，它与Amsler的产品相比，有很大不同和改进，其控制系统采用了新型的PWM脉冲调宽型设计，效果甚佳，国内经过消化吸收，早已经将该项技术成熟的应用在产品中。由于两种控制方式各有优势，所以目前两种控制方式分别应用在国内两个主要研制厂家的产品当中[9]。