[发明专利]一种高通量力学试验装置

说明书

本发明提供一种高通量力学试验装置，包括带有分载孔的圆柱形分载盘，对中装置，独立的载荷补偿装置和基座。开展高通量力学实验时，圆柱形的分载盘通过对中装置与试验机作动器相连接，将试验机载荷一分为多，同时对多个试样进行加载；多套载荷补偿装置环形分布固定于基座上，连接多个力学试样；试验中，力传感器和驱动电机通过闭环控制，对每个力学试样的载荷进行微调，从而实现精确加载。本发明能够在原有的力学试验机的基础上进行改装，充分利用原有试验机的加载能力和控制能力，配合高温炉等设备，实现室温及高温下的高通量力学实验。

技术领域

本发明是一种高通量力学试验装置，属于力学试验技术领域。

背景技术

高通量测试技术是指一次可对多个样品进行测试的技术。高通量研究逐渐发展的背景下，高通量力学测试的需求也逐渐增加，对相同的环境条件下同时进行多个试样进行力学试验的需求不断上升。一台力学实验机试验机，如万能试验机、持久试验机或液压伺服疲劳试验机等，只能对一根标准试样的试验，无法同时对多个试样进行平行的力学实验。将单个载荷分给多个试样加载时，存在以下难点：

1、由于机械加工偏差可能造成每个加载通道内的载荷大小不一致，或无法达到预设载荷；

2、当多个试样中的某个试样接近断裂时，系统刚度下降，该加载单元内载荷数值会下降。这不仅会影响试验的准确度，而且会影响整个多试样加载系统的载荷分布。

因此有必要开发一种高通量力学试验装置，使之能够对单轴试验机进行适当改装之后即可进行高通量力学实验，并且能够准确地对载荷进行补偿，验证高通量技术。

发明内容

本发明正是针对上述现有技术中存在的不足而设计提供了一种高通量力学试验装置，其目的是在现有单轴力学试验机上，将载荷分给多个力学试样，实现高通量加载，成倍提升力学试验效率。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

该种高通量力学试验装置，其特征在于：该试验装置包括圆柱状的分载盘1，在分载盘1下部安装一套对中装置2，对中装置2的底部与力学试验机的作动器连接，在分载盘1上沿圆周均匀分布有分载孔3，分载孔3为带螺纹的盲孔；

在分载盘1的上方安装有多个载荷补偿装置，载荷补偿装置的个数与分载孔3相同并对应安装在分载孔3中，载荷补偿装置包括一个与分载孔3连接的力传感器4，力传感器4与连杆5的一端连接，连杆5的另一端连接力学试样的配套夹具6的一端，配套夹具6的另一端通过另一根连杆5连接丝杠7；

圆柱状的基座8固定安装在力学试验机的模梁上，基座8上加工有与丝杠7个数相同及位置相对应的通孔，丝杠7的上端穿过该通孔并通过螺纹套装一个加载齿轮9，每个加载齿轮9连接一个独立的驱动电机，驱动电机带动加载齿轮9旋转并带动丝杠7上、下移动以调节加载到力学试样上的载荷大小。

力传感器4在载荷补偿过程中时时监控并反馈该载荷数值，当达到设定值时，发出指令，载荷补偿停止。力传感器4与驱动电机呈闭环控制，实现精确的载荷补偿。

与现有技术相比，本发明有具有如下有益技术效果：

一、本发明高通量力学实验装置，可在原单轴力学试验机的基础上进行改装。在充分利用原试验机加载能力和控制能力的同时，可将原试验机的载荷一份为多，实现对多个试样同时进行试验的高通量加载，成倍提升力学试验效率；

二、每套试验系统中配有独立的载荷补偿装置，通过闭环控制精确地对每个试样的载荷进行补偿与微调，保证实验数据的准确性。

附图说明

图1为本发明装置与加热炉组合在一起的结构示意图

图2为本发明装置的结构示意图

图3为本发明装置中单个载荷补偿装置的结构示意图