一种适合在线观测硬脆材料的超声振动三点弯曲试验装置，包括呈立方体的支架，三点弯曲装置固定于测力仪上，测力仪放置在液压试验机上；支架上平板前侧设有石英玻璃；支架的底板上设有移动式观测装置，移动式观测装置的高速摄影镜头与石英玻璃位置对应；支架上平板横向设有燕尾型槽导轨，移动支座通过燕尾槽导轨和支架上平板连接在一起且与丝杠传动配合；移动支座和固定支座的顶面开有一半圆形槽，半圆形槽内放置试件，硬质合金圆棒在半圆形槽内外露，用于支撑试件；固定支座右侧的支架上设有横向超声振动系统，纵向超声振动系统安装在液压试验机的主轴上。本发明可实现工件的多维振动，便于模拟陶瓷材料实际加工过程的受力状况进行超声振动磨削裂纹的研究。