【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及精密驱动领域，特别涉及原位微纳米力学测试领域，尤指一种压电致动型材料疲劳力学性能测试装置。可与主流显微观测设备(如扫描电子显微镜、X射线衍射仪、拉曼光谱仪、3D高景深显微镜及光学显微镜等)兼容使用，开展在高驱动频率下拉伸/压缩模式的原位疲劳测试，为揭示材料在微纳米尺度下的疲劳损伤及断裂机制提供了测试方法。
技术介绍
材料或构件在受重复或交变载荷作用时，虽然材料或构件所受载荷幅值远小于其抗拉强度或屈服强度，甚至小于弹性载荷，但经反复的变形累积，最终发生断裂破坏通常是由于疲劳载荷所致。据统计，在各类机械零件的失效案例中，大约80%以上是由疲劳破坏引起的。随着大容量、大功率、高速度、高效率试验装置的出现，那些承受往复或震动载荷的工作条件更加苛刻，疲劳失效的问题更加突出，针对疲劳试验的测试装置和疲劳失效的相关研究中，早期的工作主要集中在疲劳破坏的宏观规律方面，而对疲劳微观机理的研究，由于受到试验手段的限制，大多通过金相显微镜，对材料试样表面在交变载荷下的滑移或断口等问题进行研究。20世纪50年代以后，各类电子显微镜及其他观测类仪器的出现和不断完善，大大促进...
【技术保护点】
一种压电致动型材料疲劳力学性能测试装置，其特征在于：包括压电驱动单元、试件夹持单元、压电叠堆预紧单元及信号检测单元，其中，压电驱动单元中的压电叠堆（2）与压电叠堆预紧单元中的弧形滑动楔块Ⅰ（7）及弧形滑动楔块Ⅱ（11）始终保持面接触，试件夹持单元中的夹具体（4）通过螺纹连接方式与信号检测单元中的轮辐式拉压力传感器（3）保持刚性连接，且检测单元中的直线电位器（13）及轮辐式拉压力传感器（3）均与压电驱动单元中的框架（14）亦通过螺纹连接方式保持刚性连接；所述压电驱动单元包括四组共面且平行对称安装的压电叠堆（2）、框架（14）及圆弧过渡型柔性铰链（1），其中四组压电叠堆（2）并...
【技术特征摘要】
1.一种压电致动型材料疲劳力学性能测试装置，其特征在于包括压电驱动单元、试件夹持单元、压电叠堆预紧单元及信号检测单元，其中，压电驱动单元中的压电叠堆(2)与压电叠堆预紧单元中的弧形滑动楔块I (7)及弧形滑动楔块II (11)始终保持面接触，试件夹持单元中的夹具体(4)通过螺纹连接方式与信号检测单元中的轮辐式拉压力传感器(3)保持刚性连接，且检测单元中的直线电位器(13)及轮辐式拉压力传感器(3)均与压电驱动单元中的框架(14)亦通过螺纹连接方式保持刚性连接；所述压电驱动单元包括四组共面且平行对称安装的压电叠堆(2)、框架(14)及圆弧过渡型柔性铰链(1)，其中四组压电叠堆(2)并联排布，并同时在压电驱动电源的等幅等频电压信号驱动下输出同步的响应位移，四组圆弧过渡型柔性铰链(I)与框架(14)实为一体，框架(14)通过框架紧固螺钉(17)与固定基座(10)刚性连接；所述试件夹持单元包括夹具体(4)、试件夹紧螺钉(5)、压板(6)及被测试件(15)，其中夹具体(4)及压板(6)通过等宽的凸台及凹槽结构实现对等宽的被测试件(15)的对中性限位，所述凸台及凹槽具有密集型锯齿结构，可提高被测试件(15)夹持的稳定性，试件夹紧螺钉(5)用于将压板(6)紧固在夹具体(4)上并提供可靠的夹持力；所述压电叠堆预紧单元包括弧形滑动楔块I (7)、固定楔块(8)、楔块预紧螺钉(9)、弧形滑动楔块II (11)及固定楔块紧固螺钉(16)，其中固定楔块(8)通过固定楔块紧固螺钉(16)与固定基座(10)刚性连接，预紧力由楔块预紧螺钉(9)提供，并且楔块预紧螺钉(9)可沿被测试件(15)拉伸/压缩方向移动实现对压电叠堆(2)进行正向预紧和反向自锁；所述信号检测单元包括轮辐式拉压力传感器(3)、电位器固定螺钉(12)及直线电位器(13)，其中轮辐式拉压力传感器(3)分别与夹具体(4)及框架(14)刚性...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵宏伟，马志超，王开厅，胡晓利，程虹丙，鲁帅，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：
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