疲劳试验如今在航天航空工程领域、土木工程领域以及机械工程领域中都处于极其重要的地位[1]。而对于需要长时间施加交变载荷的疲劳试验来说,进行一次完整的试验需要耗费试验人员大量的时间。以常见的电液伺服加载为例,其加载频率为50次/秒,一千万次的加载需要耗时约两天半,一亿次的加载则需耗时近一个月。除去时间成本,由于传统疲劳试验机在工作中存在能量利用率低下的问题,进行试验时所浪费的能量也大大提高了试验成本。本文针对以上问题,通过以电磁式激振器作为激励力源进行超过400Hz的高频加载,具有产生力值大、结构简单、控制容易、频率高的优点[2]。通过共振原理对激振力进行十几倍的放大,从而达到高频、大载荷加载,以此可以大大缩短进行一次完整疲劳试验所需的时间。同时由于常见黑色金属材料阻尼因子约为0.001～0.0001左右,因此进行消隙后,试验机在工作时消耗能量仅为振动能量的千分之一到万分之一,解决了能源利用的问题。本文主要在以下几个方面进行研究:（1）对疲劳试验装置的整机进行合理简化,建立整机的数学模型,并对其进行分析求解,求得系统固有频率及该频率的影响因素,同时求解系统运动方程,得到在以固有频率进行激振时系统各部分的运动状态和放大倍数,并得到调整参数时对整个系统运动的影响,为谐振系统结构设计提供了依据。（2）对激振电磁铁本体进行设计,包括铁心材料的选择、磁吸力的计算、电磁铁的结构设计等,设计出满足需求的激振电磁铁。（3）谐振系统作为整个疲劳试验机的核心,其自身属性直接决定了整个试验机的性能。根据理论分析,设计出质量、刚度和强度满足性能要求的谐振系统,并对其进行有限元分析,得到其各阶模态,找出理想振型的同时将结果反馈回结构设计,对结构进行拓扑学优化。（4）利用脉冲调宽原理对电磁铁进行控制,以此来实现共振加载,使激振频率接近谐振系统固有频率,达到激振力放大以及节约能量的目的。（5）通过对试件进行预加载力的动态载荷试验,验证谐振系统的放大作用,以及高频大载荷疲劳试验机的动静态性能性能。