[发明专利]多功能薄膜三轴拉伸试验机和试验方法

权利要求书

1.一种薄膜三轴拉伸试验机，其特征在于，包括水平双轴试验装置和Z轴拉伸试验装置；其中， 

所述水平双轴试验装置包括四个油缸、四个第一拉力传感器、四个第一夹具，还包括导轨、水平台架、四根第一立柱和多根角钢；所述水平台架为正交十字架，所述正交十字架的各端分别与四个所述第一立柱固定相连；四个所述油缸分别固定于所述正交十字架各端，每个所述油缸通过连杆依次与相应的所述第一拉力传感器、所述第一夹具连接；所述导轨设置在所述正交十字架表面，所述第一夹具设置在所述导轨上，且能够沿所述导轨移动；两两所述第一立柱与所述角钢固定相连； 

所述Z轴拉伸试验装置构建于所述水平双轴试验装置之上，包括四根第二立柱、两根框架构件、第一固定导轨梁、第二固定导轨梁、活动导轨梁、Z轴平台、第一固定板、活动杆、电动缸、第二拉力传感器和第二夹具；每根所述第二立柱的底端固定在相应的所述角钢上；所述两根框架构件和所述第二固定导轨梁焊接成一工字形整体，且与所述第二立柱的顶端固定连接，所述第一固定导轨梁平行于所述第二固定导轨，同时与所述框架构件及所述第二立柱的顶端固定连接；以及 

所述活动导轨梁的两端分别与所述第一固定导轨梁和所述第二固定导轨梁连接，且能够沿所述第一固定导轨梁和所述第二固定导轨梁上的导轨移动；所述Z轴平台设置在所述活动导轨梁上，且能够沿所述活动导轨梁移动；所述活动导轨梁两侧设置有所述第一固定板，所述第一固定板通过销杆与所述Z轴平台连接；所述电动缸的耳轴设置在所述Z轴平台的轴承中，所述电动缸通过活动杆与所述Z轴平台连接，所述电动缸的活塞杆沿Z轴向下穿过所述Z轴平台及所述活动导轨梁，依次与所述第二拉力传感器和所述第二夹具连接。 

2.如权利要求1所述的薄膜三轴拉伸试验机，其特征在于，每个所述第一立柱高度相等，且每个所述第二立柱高度相等。 

3.如权利要求1所述的薄膜三轴拉伸试验机，其特征在于，所述活动导轨梁的两端分别通过第一节点和第二节点与所述第一固定导轨梁和所述第二固定导轨梁连接。 

4.如权利要求3所述的薄膜三轴拉伸试验机，其特征在于，所述第一节点包括轴承基座、第一连接板、第二固定板和垫块，所述轴承基座的下部通过对应的滑块与所述第一固定导轨梁连接，所述轴承基座上部的轴柱穿过第一连接板上的光孔，所述第一连接板与垫块固定连接，所述垫块与所述活动导轨梁固定连接，所述第一固定导轨梁两侧设置有所述第二固定板，所述第二固定板通过销杆与所述轴承基座连接。 

5.如权利要求3所述的薄膜三轴拉伸试验机，其特征在于，所述第二节点包括轴承基座、第二连接板、第三连接板和第二固定板，所述轴承基座的下部通过对应的滑块与所述第二固定导轨梁连接，所述轴承基座上部的轴柱穿过所述第二连接板上的光孔，所述第二连接板与所述第三连接板连接，所述第三连接板通过对应滑块与所述活 动导轨梁连接，所述第二固定导轨梁两侧设置有所述第二固定板，所述第二固定板通过销杆与所述轴承基座连接。 

6.如权利要求1所述的薄膜三轴拉伸试验机，其特征在于，所述活动导轨梁包括导轨和两根型材，所述两根型材的表面各设置一根所述导轨，利用钢板将所述两根型材焊接成一整体，使所述两根型材相互平行且相互分隔。 

7.如权利要求1所述的薄膜三轴拉伸试验机，其特征在于，所述角钢、所述水平台架、所述第一立柱、所述第二立柱、所述框架、所述第一固定导轨梁、所述第二固定导轨梁和所述活动导轨梁采用不锈钢或表面喷漆的钢材制成。 

8.如权利要求1所述的薄膜三轴拉伸试验机，其特征在于，所述轴承基座、所述第一连接板、所述第二连接板和所述第三连接板采用普通钢材制成，表面经过发黑处理或喷漆。 

9.一种应用如权利要求1-8中任意一项所述的薄膜三轴拉伸试验机的薄膜三轴拉伸试验方法，其特征在于，包括以下步骤： 

(1)移动所述Z轴平台及所述活动导轨梁，调整所述电动缸至待测三维连接试件要求的位置； 

(2)使所述Z轴平台、所述第一节点和所述第二节点固定不动； 

(3)改变所述活动杆的工作长度，调整所述电动缸至所述待测三维连接试件要求的角度，然后将所述活动杆固定； 

(4)将所述三维连接试件中水平面上的四个臂分别与四个所述第一夹具连接，将所述三维连接试件中Z轴上的一个臂与所述第二夹具连接，此时所述油缸和所述电动缸伸出最大长度； 

(5)通过三轴控制系统使所述油缸和所述电动缸缩回并拉伸所述待测三维连接试件； 

(6)通过所述第一拉力传感器和所述第二拉力传感器反馈的结果得到所述待测三维连接试件的力学性能。