[发明专利]形状记忆合金拉扭实验观测装置及方法

权利要求书

1.形状记忆合金拉扭实验观测装置，其特征在于：包括形状记忆合金拉扭实验夹具，所述形状记忆合金拉扭实验夹具包括底板、试件夹头、拉压实验单元和扭转实验单元，所述试件夹头、拉压实验单元和扭转实验单元设置于底板上；所述拉压实验单元包括拉压定位箱、拉压荷重传感器、拉压丝杆和拉压螺母；所述试件夹头包括活动端夹头、固定端夹头；所述扭转实验单元包括扭转定位箱、扭转荷重传感器、扭转丝杆、扭转螺母、扭转传动齿条和扭转齿轮；所述拉压螺母设置于拉压定位箱上，所述拉压螺母通过拉压丝杆与拉压荷重传感器的一端连接，所述拉压丝杆用于将拉压螺母的旋转运动转化为拉压丝杆的直线运动，所述试件夹头的固定端夹头与拉压荷重传感器另一端连接，所述试件夹头的活动端夹头与固定端夹头之间用于固定试件；所述扭转螺母设置于扭转定位箱上，所述扭转螺母通过扭转丝杆与扭转荷重传感器的一端连接，所述扭转丝杆用于将扭转螺母的旋转运动转化为扭转丝杆的直线运动，所述扭转荷重传感器另一端与扭转传动齿条连接，所述活动端夹头内设置扭转齿轮，所述扭转齿轮与待测试件连接，所述扭转齿轮与扭转传动齿条啮合连接。

2.根据权利要求1所述的形状记忆合金拉扭实验观测装置，其特征在于：所述拉压传感器通过万向节与试件夹头的固定端夹头连接。

3.根据权利要求1所述的形状记忆合金拉扭实验观测装置，其特征在于：所述固定端夹头对称设置有至少两个顶紧螺栓，所述顶紧螺栓通过螺纹转动固定试件。

4.根据权利要求1所述的形状记忆合金拉扭实验观测装置，其特征在于：所述拉压荷重传感器和扭转荷重传感器上设置有输出导线，所述输出导线与应变仪连接。

5.根据权利要求1所述的形状记忆合金拉扭实验观测装置，其特征在于：还包括扫描电镜，所述扫描电镜用于自动获取试件发生形变的图像并储存和对图像进行处理分析，所述形状记忆合金拉扭实验夹具平放于扫描电镜工作仓内的工作台上，再对扫描电镜进行微调至形状记忆合金拉扭实验夹具中的形状记忆合金观测位置。

6.根据权利要求1所述的形状记忆合金拉扭实验观测装置，其特征在于：还包括千分表固定座，所述千分表固定座相对于扭转传动齿条所在的方向设置于底板上，所述千分表固定座用于固定千分表来直接测出试件的轴向位移。

7.根据权利要求1所述的形状记忆合金拉扭实验观测装置，其特征在于：所述试件为NiTi SMAs微管试件。

8.利用权利要求1-7任一项所述的形状记忆合金拉扭实验观测装置的观测方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：设置形状记忆合金拉扭实验夹具并获取试件的原始长度l；

S2：用应变仪对拉压荷重传感器和扭转荷重传感器进行标定；

S3：确定应变仪显示的微应变与拉压荷重传感器和扭转荷重传感器受力的对应关系；

S4：进行拉伸试验，通过旋转拉压螺母对试件施加拉伸力，通过拉压荷重传感器测量试件的微应变数Δl；

S5：进行扭转试验，通过旋转扭转螺母对试件施加扭转力，通过扭转荷重传感器测试作用于试件所受剪应力；

S6：将形状记忆合金拉扭实验夹具送入扫描电镜的工作舱并通过扫描电镜观测并记录试件测试数据。