【技术实现步骤摘要】
本技术属于力学精密测试仪器
,具体涉及一种基于双轴拉伸载荷下的原位压痕力学测试装置。
技术介绍
原位纳米力学测试技术是指对材料在纳米尺度下进行力学性能测试,并利用电子显微镜、原子力显微镜、光学显微镜等成像仪器针对材料发生载荷作用下发生的响应微观变形、损伤直至失效破坏现象进行全程动态监测的一种力学测试技术。在原位纳米力学性能测试领域内,硬度、弹性模量、屈服强度、抗拉强度、疲劳强度等参数是材料力学特性测试中的最主要的几个材料性能表征参数,出现了许多测试手段与方法,如拉伸/压缩法、三点弯曲法、纳米压痕法等。目前,针对原位纳米力学测试技术相关仪器的研制尚不成熟;现有的原位纳米力学试验装置载荷单一,无法对材料在复合载荷作用下进行相关力学性能测试,从而不能模拟工件在真实服役状态下的实际状况。另外,现有的技术中,存在基于拉压、疲劳复合载荷模式下的原位压痕力学测试装置以及拉伸-剪切预载荷原位压痕测试装置,尚未见有基于双轴拉伸下的原位压痕力学测试装置。
技术实现思路
本技术的目的在于提出一种基于双轴拉伸载荷下的原位压痕力学测试装置,解决现有技术存在的载荷单一、无法实现双轴拉伸下的原位压痕测试的问题。为实现上述目的,本技术的基于双轴拉伸载荷下的原位压痕力学测试装置包括:基座;设置在基座上的两组结构相同的拉伸单元,两组拉伸单元分别沿X轴方向和Y轴方向设置,两组拉伸单元的夹持机构夹紧被测试的十字试件的四个端部,对试件进行X轴和Y轴方向的双向拉伸;设置在基座上的压痕加载单元,所述压痕加载单元包括压痕台、金刚石压头、压力传感器、压痕滑块、压痕导轨副、丝杠螺母副、Z向压痕位移传感器、动 ...
【技术保护点】
基于双轴拉伸载荷下的原位压痕力学测试装置,其特征在于,包括:基座(1);设置在基座(1)上的两组结构相同的拉伸单元,两组拉伸单元分别沿X轴方向和Y轴方向设置,两组拉伸单元的夹持机构夹紧被测试的十字试件(26)的四个端部,对试件(26)进行X轴和Y轴方向的双向拉伸;设置在基座(1)上的压痕加载单元,所述压痕加载单元包括压痕台(25)、金刚石压头(24)、压力传感器(17)、压痕滑块(12)、压痕导轨副(22)、丝杠螺母副(15)、Z向压痕位移传感器(11)、动力传动单元、压痕驱动电机(21)、电机座(20)和压痕支座(23);所述压痕驱动电机(21)通过电机座(20)固定在所述压痕支座(23)上,所述压痕支座(23)固定在基座(1)上,所述压痕驱动电机(21)输出轴和所述动力传动单元输入端连接,所述动力传动单元输出端通过丝杠螺母副(15)带动所述压痕滑块(12)上下运动,所述压痕滑块(12)和固定在所述压痕支座(23)上的压痕导轨副(22)滑动配合,所述压痕滑块(12)下端面和压力传感器(17)连接,压力传感器(17)的另一端和所述金刚石压头(24)固定连接,所述压痕台(25)固定在所述 ...
【技术特征摘要】
1.基于双轴拉伸载荷下的原位压痕力学测试装置,其特征在于,包括:基座(1);设置在基座(1)上的两组结构相同的拉伸单元,两组拉伸单元分别沿X轴方向和Y轴方向设置,两组拉伸单元的夹持机构夹紧被测试的十字试件(26)的四个端部,对试件(26)进行X轴和Y轴方向的双向拉伸;设置在基座(1)上的压痕加载单元,所述压痕加载单元包括压痕台(25)、金刚石压头(24)、压力传感器(17)、压痕滑块(12)、压痕导轨副(22)、丝杠螺母副(15)、Z向压痕位移传感器(11)、动力传动单元、压痕驱动电机(21)、电机座(20)和压痕支座(23);所述压痕驱动电机(21)通过电机座(20)固定在所述压痕支座(23)上,所述压痕支座(23)固定在基座(1)上,所述压痕驱动电机(21)输出轴和所述动力传动单元输入端连接,所述动力传动单元输出端通过丝杠螺母副(15)带动所述压痕滑块(12)上下运动,所述压痕滑块(12)和固定在所述压痕支座(23)上的压痕导轨副(22)滑动配合,所述压痕滑块(12)下端面和压力传感器(17)连接,压力传感器(17)的另一端和所述金刚石压头(24)固定连接,所述压痕台(25)固定在所述基座(1)上,所述压痕台(25)和所述金刚石压头(24)相对应,所述Z向压痕位移传感器(11)安装在所述压痕滑块(12)的侧壁上;分别和每组拉伸单元连接的位移检测单元,检测每组拉伸单元拉伸的位移;以及控制系统,所述控制系统控制所述拉伸单元和压痕加载单元运动。2.根据权利要求1所述的基于双轴拉伸载荷下的原位压痕力学测试装置,其特征在于,所述拉伸单元包括设置在基座(1)下表面的传递机构和设置在基座(1)上表面的夹持机构;所述传递机构包括拉伸驱动单元、双向丝杠(35)、丝杠固定座(29)、螺母(33)、螺母座(32)、拉伸滑块(6)和拉伸导轨副(5);所述拉伸驱动单元和所述双向丝杠(35)的一端连接,驱动所述双向丝杠(35)转动,所述双向丝杠(35)的两端通过所述丝杠固定座(29)和所述基座(1)连接,所述双向丝杠(35)的两端分别和一个螺母(33)形成丝杠螺母副,每个螺母(33)通过一个螺母座(32)和一个拉伸滑块(6)固定连接,每个所述拉伸滑块(6)和分别通...
【专利技术属性】
技术研发人员:李海连,赵宏伟,李莉佳,马志超,李作家,
申请(专利权)人:吉林大学,
类型:新型
国别省市:吉林;22
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