[发明专利]一种高精度均匀应力场薄膜双向张拉控制装置

说明书

本发明公开了一种高精度均匀应力场薄膜双向张拉控制装置，包括支撑模组、张拉控制模组和薄膜夹持模组；其中，所述张拉控制模组底部固定安装于所述支撑模组顶部，所述薄膜夹持模组底部固定安装于所述张拉控制模组顶部；所述支撑模组被配置为固定和支撑所述张拉控制模组，所述张拉控制模组被配置为张拉薄膜和检测薄膜的应力。本发明采用双层结构设计模式，减小整体装置尺寸，扩大薄膜试件在整体结构尺寸占比，以便放置于真空装置中进行模态测试，合理设计张拉控制装置并配置拉压传感器，可直接测量薄膜试件应力数值，提高模态测试精度。

技术领域

本发明涉及张拉控制装置设计领域，尤其涉及一种高精度均匀应力场薄膜双向张拉控制装置。

背景技术

薄膜张拉控制装置是张拉控制装置的一个分支，主要用于薄膜的模态测试，通过模态测试可得到薄膜在某一易受影响的频率范围内各阶主要模态的特性，进而预测薄膜在此频段内各种振源作用下产生的实际振动响应。

目前，现有的薄膜张拉控制装置难以满足上述薄膜的模态测试，主要存在以下三方面原因：一是现有薄膜张拉控制装置整体尺寸偏大，张拉控制装置完全放置于薄膜的外边沿，使得薄膜试件在整体结构中尺寸偏小；二是现有薄膜夹持装置设计不合理，难以得到理想的应力场；三是现有薄膜张拉控制装置未配备张力测量装置，无法直接获得薄膜内的应力数值。此外，空气环境对薄膜的振动特性也有显著影响，通常需要在真空环境下进行薄膜试件的模态测试，故薄膜张拉控制装置整体尺寸偏大不便于放置于真空装置中进行测试。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种高精度均匀应力场薄膜双向张拉控制装置，采用双层结构设计模式，减小整体装置尺寸，扩大薄膜试件在整体结构尺寸占比，以便放置于真空装置中进行模态测试，合理设计张拉控制装置并配置拉压传感器，用于测量薄膜试件应力数值，提高模态测试精度。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是克服现有薄膜张拉控制装置整体尺寸偏大、薄膜试件在整体结构尺寸占比小、不便放置于真空装置中进行模态测试、不能直接获得薄膜试件应力数值、测试精度低的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种高精度均匀应力场薄膜双向张拉控制装置，其特征在于，包括支撑模组、张拉控制模组和薄膜夹持模组；其中，所述张拉控制模组底部固定安装于所述支撑模组顶部，所述薄膜夹持模组底部固定安装于所述张拉控制模组顶部；所述支撑模组被配置为固定和支撑所述张拉控制模组，所述张拉控制模组被配置为张拉薄膜和检测薄膜的应力。

进一步地，所述支撑模组包括主平台、主支架、侧向支架、单向滑台支架；所述主平台被配置为由四条支撑边围成的矩形，所述四条支撑边通过角件两两固定，所述四条支撑边中点各设置有凹槽；所述主支架被配置为由两条竖直相交的支架组成，所述主支架与所述主平台上的凹槽相榫合；所述侧向支架与所述主平台一侧相邻两支撑边通过角件相连，所述侧向支架的高度可调节；所述单向滑台支架与所述主平台另一侧相邻两支撑边上的所述主支架通过螺栓固定。

进一步地，所述单向滑台支架的底部设置有长条形限位槽，所述长条形限位槽被配置为调节所述单向滑台支架的滑动位置。

进一步地，张拉控制模组包括单向滑台、横向支撑梁、拉压传感器、步进电机；所述单向滑台下表面与所述单向滑台支架上表面螺栓连接；所述横向支撑梁被配置为四条，两条横向支撑梁分别与所述侧向支架固定相连，另两条横向支撑梁分别与所述单向滑台的上表面螺栓连接；所述拉压传感器与所述横向支撑梁内侧螺栓连接；所述步进电机固定安装于所述单向滑台内侧。

进一步地，所述拉压传感器通过模数转换器与数字显示器相连。

进一步地，所述横向支撑梁各设置有2个所述拉压传感器。

进一步地，薄膜夹持模组包括长条棒、夹具；所述长条棒被配置为固定薄膜试件；所述夹具的内侧被配置为第一C形槽，所述第一C形槽夹持所述长条棒固定的薄膜试件，所述夹具的外侧被配置为第二C形槽，所述第二C形槽与所述拉压传感器螺栓连接。