现代工程机械设备所处的工况环境越来越复杂,工况条件也更加恶劣,作用在机械结构上的交变(循环)载荷,加剧了材料结构的疲劳损伤,最终导致材料疲劳断裂现象。针对目前还没有有效的机械结构疲劳监测方法的现状,研制一种结构疲劳监测的试验装置及测量系统具有十分重要的意义。本文按照载荷大小可调,加载频率可控的要求,为试验装置选择了合适的传动方案和加载机构。同时,以试样所受的载荷(应力)及应变响应为被测对象,构建了以光纤布拉格光栅(简称FBG)传感器、FBG解调仪为主要元件的测量系统。本文进行了疲劳监测试验装置的设计和测量系统的构建,实现了对承载构件的有效监测,解决了机械结构的疲劳监测问题。本课题主要完成的工作如下:1根据课题的要求,制定了疲劳监测装置的性能指标,介绍了装置总体构成;确定合适的传动方案和加载机构。设计了立式和卧式两种结构的疲劳监测试验装置,分析了它们的异同点。对试样结构、转盘结构、连杆结构、连杆支架安装定位、机架等进行相关的设计计算和校核,完成了对试验装置机械本体结构的设计。2构建了结构疲劳监测试验的测量系统。分别从测量系统工作原理、系统构成、系统可实现的功能、测量精度、编程流程等方面进行了详细设计说明。根据光纤布拉格光栅(FBG)传感器的原理,提出了应变的解算方法,将所测得的波长值解算成所需的应力、应变值,解决了分别对载荷(应力)、应变测量的问题,使测量系统得到简化。3分别在改变曲柄长度和加载频率两个不同条件下进行疲劳监测试验,并对测量系统采集得到的波长数据进行应力、应变的换算。绘制应力应变的比值随应力循环次数变化的曲线,评估试样的疲劳损伤状态,进而为验证疲劳监测试验测量系统的可靠性和有效性提供了依据。