【技术实现步骤摘要】
便携式变温原位拉压测试装置
本专利技术涉及材料力学性能测试
,特别涉及一种便携式变温原位拉压测试装置,能在变温复杂载荷情况下对材料微观力学性能进行原位观测,可对材料的微观变形、损伤过程进行原位观测。
技术介绍
随着中子衍射技术、扫描电子显微成像技术等在材料微观力学性能测试领域的广泛应用,材料保障技术对材料的力学性能测试提出了更高更深层次的要求,而将材料的力学性能的测试与材料内部结构的变化建立联系是当今材料领域研究的重要课题,其主要体现为材料在物理场与复杂载荷加载下的力学性能的测定、材料测试过程中显微结构表征以及无损检测技术的应用等方面。在材料力学需要测试的各项力学性能参数中,弹性模量、屈服极限、强度极限、伸长率和切变模量等参数是测试的主要对象,一般来说,对材料的力学性能的测试有拉伸/压缩法、弯曲法、扭转法、鼓膜法和纳米压痕法等,其中原位拉伸/压缩测试方法能较为全面的体现出材料的力学性能,它可以通过实时的应力—应变曲线比较直观的分析出材料的弹性模量、断裂极限等力学性能,而在原位拉伸试验中拉伸速率、应变速率及温度等参数的控制对材料变形损伤状况影响也十分显著。在近些年,伴随着工程材料领域理论知识与实际应用需求的增加,国内在实现复杂物理场下试件的原位测量的相关领域处于起步阶段,针对此类的加载设备也非常的少,并且,由于在实际生产过程中材料使用条件的复杂性,受单载荷拉伸作用的理想加载情况少之又少,而载荷场耦合热场的加载条件等在实际生产、生活中较为常见,在这样的趋势下,我们设计了变温复杂载荷下原位测试的装置对材料力学的性能测试进行研究。
技术实现思路
本专利技术的目的 ...
【技术保护点】
一种便携式变温原位拉压测试装置,其特征在于:在高温环境中对材料在复杂载荷下的力学行为、宏观‑微观内部损伤分布进行测试,包括精密拉伸/压缩载荷驱动单元、精密旋转加载驱动单元、变形信号检测及控制单元、夹持单元、温度加载单元,所述精密拉伸/压缩载荷驱动单元通过电机法兰架(30)、滚珠丝杠轴承座(27)与测试平台基座螺栓连接,所述精密旋转加载驱动单元通过同步带Ⅰ、Ⅱ(21、22)与夹具体Ⅰ、Ⅱ(9、13)相连,所述变形信号检测及控制单元由位移传感器(4)通过位移传感器支撑座(3)与基座架(2)螺栓固定连接,所述夹持单元由夹具体Ⅰ、Ⅱ(9、13)与精密移动平台(7)刚性连接,通过同步带Ⅰ、Ⅱ(21、22)与精密旋转驱动单元中的同步带轮Ⅰ、Ⅱ(20、23)套接,所述温度加载单元固定在基座架(2)上。
【技术特征摘要】
1.一种便携式变温原位拉压测试装置,其特征在于:在高温环境中对材料在复杂载荷下的力学行为、宏观-微观内部损伤分布进行测试,包括精密拉伸/压缩载荷驱动单元、精密旋转加载驱动单元、变形信号检测及控制单元、夹持单元、温度加载单元,所述精密拉伸/压缩载荷驱动单元通过电机法兰架(30)、滚珠丝杠轴承座(27)与测试平台基座螺栓连接,所述精密旋转加载驱动单元通过同步带Ⅰ、Ⅱ(21、22)与夹具体Ⅰ、Ⅱ(9、13)相连,所述变形信号检测及控制单元由位移传感器(4)通过位移传感器支撑座(3)与基座架(2)螺栓固定连接,所述夹持单元由夹具体Ⅰ、Ⅱ(9、13)与精密移动平台(7)刚性连接,通过同步带Ⅰ、Ⅱ(21、22)与精密旋转驱动单元中的同步带轮Ⅰ、Ⅱ(20、23)套接,所述温度加载单元固定在基座架(2)上。2.根据权利要求1所述的便携式变温原位拉压测试装置,其特征在于:所述的精密拉伸/压缩载荷驱动单元是:精密直流伺服电机(31)与传动单元相连接,传动单元由蜗轮(28)、蜗杆(29)、减速机构及精密滚珠丝杠(26)构成,精密直流伺服电机(31)通过脉冲换向方式输出角位移及可控扭矩,通过与精密直流伺服电机(31)相连接的传动单元将精密直流伺服电机(31)提供的旋转运动转换成精密直线运动,精密直流伺服电机(31)与精密滚珠丝杠(26)分别通过精密伺服电机法兰架(30)及滚珠丝杠轴承座(27)与测试平台基座进行螺栓连接。3.根据权利要求2所述的便携式变温原位拉压测试装置,其特征在于:所述的减速机构是:蜗轮蜗杆减速器与精密直流伺服电机(31)同轴安装,并通过精密伺服电机法兰(30)与下方的基座盖(1)连接,蜗杆(29)通过其上的螺钉与精密直流伺服电机(31)的输出轴套接,蜗轮(28)与精密滚珠丝杠(26)由楔键连接、定位,精密滚珠丝杠(26)通过滚珠丝杠轴承座(27)与上方的基座盖(1)连接,精密滚珠丝杠的导向通过导轨Ⅰ、Ⅱ(5、14)及导轨滑块Ⅰ、Ⅱ(6、15)实现,基座架(2)设有两组平行凹槽,导轨Ⅰ、Ⅱ(5、14)的直线定位通过两组平行凹槽实现。4.根据权利要求1所述的便携式变温原位拉压测试装置,其特征在于:所述的精密旋转加载驱动单元是:微型电机Ⅰ、Ⅱ(18、25)通过同步带Ⅰ、Ⅱ(21、22)与夹具体Ⅰ、Ⅱ(9、13)相连接,在单侧中,通过控制微型电机Ⅰ、(18)来控...
【专利技术属性】
技术研发人员:张建海,赵宏伟,张世忠,王岩,国磊,徐博达,
申请(专利权)人:吉林大学,
类型:发明
国别省市:吉林,22
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