变温条件下偏心载荷拉弯原位测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种变温条件下偏心载荷拉弯原位测试装置，包括偏心载荷加载单元、温度场控制单元和位移检测单元等组成。偏心载荷加载单元中载荷通过两端特制夹具的轴承连接传递到试样，拉伸弯曲复合载荷是通过在试样平面和载荷中心线之间放置不同厚度的偏移垫片实现，此时拉伸力与试样中心面不在同一直线上，因此，轴向载荷不仅实现了拉伸作用同时也因使用偏移垫片使拉伸力产生弯曲力矩实现试样的弯曲，使用一套传动机构即实现拉弯复合加载。温度场控制单元通过卤素光束加热灯对试件进行非接触式局部加热，用热电偶测量温度，并实时反馈给温控单元，采用XY轴手动精密微调移动平台对卤素灯的焦点距离就行调节。

【技术实现步骤摘要】
变温条件下偏心载荷拉弯原位测试装置
本技术涉及科学仪器与材料测试
,特别涉及一种变温条件下偏心载荷拉弯原位测试装置。针对变温条件下试件在纯拉伸和拉伸弯曲测试过程中，可以实时的观测试件微观形貌的变化，从而在获得材料在在拉伸弯曲复合载荷下的材料力学参数的同时，通过观测试件的形变、表面缺陷的产生、裂纹的扩展，直至试件断裂破坏，获得材料的微观力学性能，从微观角度，揭示材料的破坏机理。
技术介绍
原位测试技术在促进材料科学发展中起了重大作用。能够对材料在拉伸、弯曲、扭转等力学作用下的微观破坏变形进行全程实时动态监测。更深入地了解各种材料及其制品的微观力学行为、损伤机理及材料性能与力学性能的关系。开发变温环境下材料原位力学性能的测试方法具有重要意义，材料在实际工况下大多存在一定的温度场，如排气系统，医疗器械，高速列车，航天航空材料。高温环境不仅影响材料的宏观机械性能，而且还明显改变材料的微观失效行为和断口形貌。新型高温复合材料的研制、开发与测试技术也越来越受到科研领域和工业制造领域的重视。实际应用中，被破坏的材料通常受到复合载荷作用，因此,探究材料在力热耦合方面的拉弯力学性能演化机制显得尤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变温条件下偏心载荷拉弯原位测试装置，其特征在于：包括偏心载荷加载单元、温度场控制单元和位移检测单元；偏心载荷加载单元由精密驱动传动单元、夹持及支撑单元组成；所述的精密驱动传动单元由交流伺服电机(1)，电机法兰盘，蜗杆蜗轮组件、精密直线导轨滑块(24)，由滚珠丝杠支撑座(22)、精密双向滚珠丝杠(23)、滚珠丝杠螺母支架构成的精密双向滚珠丝杠螺母副组成，由速度控制特性好、调速范围大、可以保持恒力矩的交流伺服调速系统与电机作为驱动系统，交流伺服电机(1)安装在电机法兰盘上，电机法兰盘用螺钉安装在测试平台基座(11)上，电机输出轴驱动转矩经由第一级蜗轮(2)、第一级蜗杆(3)、第二级蜗轮(5)和...

【技术特征摘要】
1.一种变温条件下偏心载荷拉弯原位测试装置，其特征在于：包括偏心载荷加载单元、温度场控制单元和位移检测单元；偏心载荷加载单元由精密驱动传动单元、夹持及支撑单元组成；所述的精密驱动传动单元由交流伺服电机(1)，电机法兰盘，蜗杆蜗轮组件、精密直线导轨滑块(24)，由滚珠丝杠支撑座(22)、精密双向滚珠丝杠(23)、滚珠丝杠螺母支架构成的精密双向滚珠丝杠螺母副组成，由速度控制特性好、调速范围大、可以保持恒力矩的交流伺服调速系统与电机作为驱动系统，交流伺服电机(1)安装在电机法兰盘上，电机法兰盘用螺钉安装在测试平台基座(11)上，电机输出轴驱动转矩经由第一级蜗轮(2)、第一级蜗杆(3)、第二级蜗轮(5)和第二级蜗杆(6)形成两级减速增扭和换向，以满足低速准静态加载要求，第二级蜗轮(5)安装在精密双向滚珠丝杠螺母副上，精密双向滚珠丝杠螺母副通过丝杆支撑座(22)安装在基座(11)上，丝杠螺母通过丝杠螺母套与拉伸平台Ⅰ(13)、拉伸平台Ⅱ(25)紧固连接，拉伸平台Ⅰ(13)、拉伸平台Ⅱ(25)分别与精密直线导轨滑块(24)紧固连接，精密直线导轨滑块(24)运动方向与精密滚珠丝杠(23)轴线方向一致，并且两直线导轨同一平面安装固定于基座(11)上，确保拉伸平台Ⅰ(13)、拉伸平台Ⅱ(25)平稳运行，保证动力传递水平平稳；双向滚珠丝杠螺母副将蜗轮蜗杆副的旋转运动转化为同步双向直线运动，进而带动安装在螺母副上面的拉伸平台Ⅰ(13)、拉伸平台Ⅱ(25)实现同步双向直线运动。2.根据权利要求1所述的变温条件下偏心载荷拉弯原位测试装置，其特征在于：所述的夹持及支撑单元由夹具支撑座Ⅰ(27)、夹具支撑座Ⅱ(34)、精密轴承(39)、转轴(40)、夹具转动台Ⅰ(28)、夹具转动台Ⅱ(33)、第一垫板(36)、第二垫板(37)，夹具盖板Ⅰ(29)、夹具盖板Ⅱ(31)组成；所述的夹具支撑座Ⅰ(27)安装在下面的精密导轨滑块(16)上，对其进行导向，并与力传感器(15)固定连接，直接获得拉伸过程中的载荷信号；精密导轨滑块(16)固定于垂直固定板Ⅰ(17)、垂直固定板Ⅱ(21)，垂直固定板Ⅰ(17)、垂直固定板Ⅱ(21)又与连接平台Ⅰ(14)、连接平台Ⅱ(26)紧固连接，夹持及支撑单元与测试平台成垂直布置，便于与温度场模块与位移检测模块的集成；夹具转动台Ⅰ(28)、夹具转动台Ⅱ(33)与转轴(40)通过预紧螺钉(35)固定连接，并通过紧密轴承(39)绕转轴(40)自由旋转；在试件(30)与夹具转动台Ⅰ(28)、夹具转动台Ⅱ(33)之间放置不同厚度的第一垫板(36)、第二垫板(37)，第一垫板(36)的厚度为1毫米或2毫米或3毫米或5毫米，第二垫板(37)的厚度为1毫米或2毫米或3毫米或5毫米，此时拉伸力与试件中心面不在同一直线上，因此，轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔德文，于之帅，唐孝雄，吕佳琪，黄迎春，李春武，王彦博，韩玉伟，潘腾，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林,22