[实用新型]微滑动摩擦疲劳力学测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及机电领域，特别涉及一种微滑动摩擦疲劳力学测试装置。是一种能够提供试件区域介质环境，且能够对试件施加预载荷的微滑动摩擦疲劳测试装置。

背景技术

各类材料及其制品在其服役期间常会发生断裂失效的问题，给实际生产活动带来直接或间接的影响及威胁，严重影响了经济利益的增长及发展。疲劳是造成材料断裂失效的重要因素，而摩擦疲劳是造成接触面失效的重要因素，因此研究材料的摩擦疲劳力学性能及表现具有重要的理论价值与现实意义。材料实际服役工况是复杂的，涉及服役区域介质氛围、复合载荷场等，因此将疲劳试验置于接近于材料真实服役工况的条件下对正确揭示材料疲劳力学性能具有非常重要的作用。现有材料摩擦疲劳试验机存在无介质环境，且不能对试件预置载荷，均不能较好模拟材料真实工况及环境下的摩擦疲劳性能。因此，设计一种能够将试验置于真实介质环境及真实载荷工况的微滑动摩擦疲劳测试工艺及装置迫在眉睫。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种微滑动摩擦疲劳力学测试装置，解决了现有技术存在的上述问题。本实用新型能够提供介质环境，能够对试件施加预载荷，且能在微小尺度范围内对材料进行摩擦疲劳测试。

本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现：

微滑动摩擦疲劳力学测试装置，包括正交复合双压电驱动机构、预载荷发生机构、端密封介质腔体机构、介质加热机构、组合夹具机构、滑轨机构及底座20，所述正交复合双压电驱动机构与滑轨机构相连接，所述滑轨机构设在底座20上，所述预载荷发生机构设在底座20上，与组合夹具机构相连接，所述组合夹具机构与端密封介质腔体机构相连接，所述介质加热机构与端密封介质腔体机构相连接。

所述的正交复合双压电驱动机构包括：横向压电驱动模块1、横纵叠堆连接模块2、纵向柔性铰链3、定位滑销4、纵向压电叠堆5、正压力传感器6、摩擦杆7、叠堆支架安装螺钉30、叠堆支架31、横向压电驱动模块固定螺钉32、紧固螺母35、 LVDT位移传感器二40、位移传感器安装板41，所述纵向压电叠堆5安装在纵向柔性铰链3上，横向压电驱动模块1通过横纵叠堆连接模块2与纵向柔性铰链3相连接，同时纵向柔性铰链3通过定位滑销4与叠堆支架31相连接，定位滑销4保证了纵向柔性铰链3仅在定位滑销4的轴线方向运动，纵向压电叠堆5端部设有螺纹孔，正压力传感器6两端设有螺纹，正压力传感器6测量由纵向压电叠堆5所施加的载荷，同时实现对纵向压电叠堆5的闭环控制，来实现特定交变载荷的输出；所述摩擦杆7一端设有螺纹，另一端设有矩形块摩擦头，所述正压力传感器6一端与纵向压电叠堆5螺纹连接，另一端通过紧固螺母35与摩擦杆7的螺纹端相连接，摩擦杆7的矩形块摩擦头与试件8相接触，所述叠堆支架31上设有矩形槽，横向压电驱动模块1设置在所述矩形槽内，并通过横向压电驱动模块固定螺钉32与叠堆支架31相连接，所述叠堆支架31通过叠堆支架安装螺钉30连接在滑块29上；所述位移传感器安装板41的侧面及顶面设有螺纹孔，中间设有通孔，所述位移传感器安装板41通过侧面的螺纹孔与叠堆支架31相连接，LVDT位移传感器二40设置在位移传感器安装板41的通孔内，并通过位移传感器安装板41顶面的螺纹孔螺栓预紧固定，所述LVDT位移传感器二40的测量端部与纵向柔性铰链3相接触。

所述的横向压电驱动模块1包括：横向柔性铰链101、横向压电叠堆102，所述横向压电叠堆102安装在横向柔性铰链101上，所述横向压电叠堆102通过电压信号激励伸长并沿设定方向推动横向柔性铰链101，从而实现位移输出，通过设定的激励信号可实现往复式运动，为摩擦疲劳测试提供往复式摩擦运动。