弯曲疲劳测试仪器及测试系统技术方案

本实用新型专利技术涉及力学性能测试技术领域，本实用新型专利技术提供了一种弯曲疲劳测试仪器及测试系统。弯曲疲劳测试仪器包括底座、测试装置、夹持装置、第一驱动组件，夹持装置、测试装置、第一驱动组件分别固定于底座；测试装置包括依次连接的第二驱动组件、检测元件、测试元件，第一驱动组件驱动夹持装置使被测试样在第一方向运动，第二驱动组件驱动检测元件和测试元件在第一方向同步进行往复运动，使执行元件以预设的频率和振幅挤压被测试样。本实用新型专利技术提供了一种测试系统，该系统包括数据处理器、表征仪器、弯曲疲劳测试仪器，数据处理器、表征仪器与弯曲疲劳测试仪器配合工作，实现了实时调控测试数据，全程动态监测力学测试过程。

Bending fatigue test instrument and test system

The utility model relates to the technical field of mechanical performance testing, and provides a bending fatigue testing instrument and a test system thereof. Bending fatigue testing apparatus comprises a base, a testing device, a clamping device, a first driving component, clamping device, testing device, the first driving component are respectively fixed on the base; the test device includes second serially connected drive components, detection element, test element, the first driving component drives the clamping device to be tested in the first movement second direction, driven by the driving assembly detection device and test element synchronous reciprocating movement in the first direction, so that the actuator extrusion test sample with preset frequency and amplitude. The utility model provides a test system, the system includes a data processor, characterization instrument, bending fatigue test instrument, data processor, characterization instruments and bending fatigue testing instrument with the work, realize the real-time control of the test data, the dynamic monitoring of the whole process of mechanical test.

【技术实现步骤摘要】
弯曲疲劳测试仪器及测试系统
本技术涉及力学性能测试
，具体而言，涉及一种弯曲疲劳测试仪器及测试系统。
技术介绍
材料疲劳测试是利用金属试样或模拟机件在各种环境下，经受交变载荷循环作用而测定其疲劳性能判据，并研究其断裂过程、评定材料、零部件或整机的疲劳强度及疲劳寿命的试验。金属疲劳试验种类很多，通常可分为高周疲劳、低周疲劳、热疲劳、冲击疲劳、腐蚀疲劳、接触疲劳、真空疲劳、高温疲劳、常温疲劳、低温疲劳、旋转弯曲疲劳、平面弯曲疲劳、轴向加载疲劳、扭转疲劳、复合应力疲劳等。应根据金属制件的工作条件来选择适宜的疲劳试验方法。目前，可测试弯曲疲劳测试的装置较少。在测试的动态过程中，不能借助于扫描电子显微镜、拉曼光谱仪、激光共聚焦显微镜、超景深显微镜等显微成像组件对被测试件弯曲加载工况下，开展原位实时的动态监测，缺少对宏观尺寸的跨尺度原位纳米力学测试的深入研究，从而严重阻碍了微小结构材料的微观力学行为和损伤机制新现象、新规律的发现。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种弯曲疲劳测试仪器，通过对弯曲疲劳测试仪器结构的改进，采用压电叠堆、柔性铰链对材料进行抗疲劳测试，实现了同时对材料进行弯曲测试及抗疲劳测试，解决了以往不同性能用不同仪器测试，使操作复杂的问题。本技术的另一目的在于提供一种测试系统，该系统通过弯曲疲劳测试仪器、数据处理与性能表征仪器配合使用，实现了实时调控测试数据，全程动态监测力学测试过程，深入的揭示各类材料及其制品的微观力学行为、损伤机理及载荷作用与材料性能间的相关规律。本技术的实施例是这样实现的：一种弯曲疲劳测试仪器，用于对被测试样进行疲劳性能测试，包括底座、测试装置、用于夹持被测试样的夹持装置、与夹持装置匹配的第一驱动组件。夹持装置、测试装置、第一驱动组件分别固定于底座；测试装置包括依次连接的第二驱动组件、检测元件、测试元件。第一驱动组件驱动夹持装置使被测试样在第一方向运动，第二驱动组件驱动检测元件和测试元件在第一方向同步进行往复运动，使测试元件以预设的频率和振幅挤压被测试样。优选地，第二驱动组件包括第二驱动元件、固定元件，固定元件固定于底座，并在第一方向面向夹持装置延伸，固定元件具有与检测元件连接的运动部，第二驱动元件设置于固定元件并驱动运动部在第一方向进行往复运动。优选地，第二驱动元件为压电叠堆。优选地，固定元件为柔性铰链。优选地，第一驱动组件包括分别固定于底座的伺服电机和传动机构，传动机构与底座连接，伺服电机通过传动机构驱动夹持装置在第一方向运动。优选地，传动机构包括相互配合的第一蜗杆和第一蜗轮、相互配合的第二蜗杆和第二蜗轮、转轴、丝杠以及与丝杠配合的连接板。第一蜗杆与伺服电机的输出轴连接且同步转动，并与第一蜗轮配合转动，第一蜗轮带动套设于转轴的第二蜗杆转动，第二蜗杆与套设于丝杠的第二蜗轮配合转动，使连接板推动夹持装置在第一方向运动。优选地，传动机构还包括第一支撑结构和第二支撑结构；第一支撑结构包括相对设置且分别与底座连接的第一固定部和第二固定部，转轴的两端分别转动设置于第一固定部和第二固定部。第二支撑结构包括相对设置且分别与底座连接的第一连接件和第二连接件，丝杠的两端分别转动设置于第一连接件和第二连接件。优选地，夹持装置包括相对设置的第一夹具和第二夹具、与底座滑动连接的基座，第一夹具和第二夹具与基座固定连接，第一夹具包括相互配合连接的第一支连接部和第一夹头，第二夹具包括相互配合连接的第二连接部和第二夹头，被测试样的两端分别被夹持于第一夹头和第二夹头。优选地，第一夹头具有与第一方向垂直的第二方向，第一夹头在第二方向相对第一连接部滑动，第二夹头在第二方向相对第二连接部滑动。一种测试系统，包括数据处理器、表征仪器、弯曲疲劳测试仪器，数据处理器与检测元件数据通信连接；表征仪器与弯曲疲劳测试仪器配合工作，在被测试样受到预设的频率和振幅挤压时，对被测试样进行性能表征及形貌监测。本技术实施例的有益效果：本技术提供一种弯曲疲劳测试仪器，通过对弯曲疲劳测试仪器结构的改进，采用压电叠堆、柔性铰链对材料进行抗疲劳测试，实现了同时对材料进行弯曲测试及抗疲劳测试，解决了以往不同性能用不同仪器测试，使操作复杂的问题。本技术的另一目的在于提供一种测试系统，该系统通过弯曲疲劳测试仪器、数据处理与性能表征仪器配合使用，实现了实时调控测试数据，全程动态监测力学测试过程，深入的揭示各类材料及其制品的微观力学行为、损伤机理及载荷作用与材料性能间的相关规律。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本技术实施例1提供的弯曲疲劳测试仪器的结构示意图；图2为本技术实施例1提供的弯曲疲劳测试仪器的结构示意图；图3为本技术实施例1提供的弯曲疲劳测试仪器的结构示意图；图4为本技术实施例1提供的弯曲疲劳测试仪器的结构示意图；图5为本技术实施例1提供的测试元件的结构示意图；图6为本技术实施例1提供的测试元件的结构示意图。图标：100-弯曲疲劳测试仪器；110-底座；111-底板；113-侧板；120-测试装置；121-第二驱动组件；123-检测元件；125-测试元件；1251-单锥体；1253-双锥体；127-第二驱动元件；129-固定元件；1291-固定部；1293-运动部；1295-第二凹槽；1297-第一通孔；1299-第二通孔；130-夹持装置；131-第一夹具；1311-第一连接部；1313-第一夹头；132-第一凹槽；133-第二夹具；1331-第二连接部；1333-第二夹头；135-基座；137-滑块；139-导轨；140-第一驱动组件；141-伺服电机；143-支座；150-传动机构；151-第一蜗杆；152-第一蜗轮；153-第二蜗杆；154-第二蜗轮；155-转轴；156-丝杠；157-连接板；161-第一支撑结构；162-第一固定部；163-第二固定部；164-第二支撑结构；165-第一连接件；166-第二连接件。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种弯曲疲劳测试仪器，用于对被测试样进行疲劳性能测试，其特征在于，包括底座、测试装置、用于夹持所述被测试样的夹持装置、与所述夹持装置匹配的第一驱动组件，所述夹持装置、所述测试装置、所述第一驱动组件分别固定于所述底座；所述测试装置包括依次连接的第二驱动组件、检测元件、测试元件，所述第一驱动组件驱动所述夹持装置使所述被测试样在第一方向运动，所述第二驱动组件驱动所述检测元件和所述测试元件在所述第一方向同步进行往复运动，使所述测试元件以预设的频率和振幅挤压所述被测试样。

【技术特征摘要】
1.一种弯曲疲劳测试仪器，用于对被测试样进行疲劳性能测试，其特征在于，包括底座、测试装置、用于夹持所述被测试样的夹持装置、与所述夹持装置匹配的第一驱动组件，所述夹持装置、所述测试装置、所述第一驱动组件分别固定于所述底座；所述测试装置包括依次连接的第二驱动组件、检测元件、测试元件，所述第一驱动组件驱动所述夹持装置使所述被测试样在第一方向运动，所述第二驱动组件驱动所述检测元件和所述测试元件在所述第一方向同步进行往复运动，使所述测试元件以预设的频率和振幅挤压所述被测试样。2.根据权利要求1所述的弯曲疲劳测试仪器，其特征在于，所述第二驱动组件包括第二驱动元件、固定元件，所述固定元件固定于所述底座，并在所述第一方向面向所述夹持装置延伸，所述固定元件具有与所述检测元件连接的运动部，所述第二驱动元件设置于所述固定元件并驱动所述运动部在所述第一方向进行往复运动。3.根据权利要求2所述的弯曲疲劳测试仪器，其特征在于，所述第二驱动元件为压电叠堆。4.根据权利要求2所述的弯曲疲劳测试仪器，其特征在于，所述固定元件为柔性铰链。5.权利要求1至4任一项所述的弯曲疲劳测试仪器，其特征在于，所述第一驱动组件包括分别固定于所述底座的伺服电机和传动机构，所述传动机构与所述底座连接，所述伺服电机通过所述传动机构驱动所述夹持装置在所述第一方向运动。6.根据权利要求5所述的弯曲疲劳测试仪器，其特征在于，所述传动机构包括相互配合的第一蜗杆和第一蜗轮、相互配合的第二蜗杆和第二蜗轮、转轴、丝杠以及与所述丝杠配合的连接板，所述第一蜗杆与所述伺服电机的输出轴连接且同步转动...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯鹏亮，吴卫东，黄晓峰，崔建中，荣冬松，梁华，王凤兰，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：新型
国别省市：江苏,32