[发明专利]一种微小试样力学性能高通量测试系统及方法

说明书

本发明是一种针对微小试样、可同时进行高通量力学性能测试的测试系统及方法。该系统包括一个工作站(17)和多个水平或竖直地安装在工作台(15)上的试样测试模块(16)；所述工作站(17)包括操作界面、数据处理单元和载荷输出单元；试样测试模块(16)包括驱动单元(5)、可调换的夹具单元(8)、位移传感器(2)和载荷传感器(14)；工作站(17)控制试样测试模块(16)的驱动单元(5)并接收位移传感器(2)和载荷传感器(14)的检测数据；每个试样测试模块(16)可选择地独立完成力学性能测试，工作站(17)控制多个试样(9)的同时启动测试。本发明能够同时对多根试样进行拉伸、弯曲、压弯、持久、松弛、疲劳强度测试。

技术领域

本发明属于金属材料及非金属材料力学性能测试领域，特别涉及一种针对微小试样、可同时进行高通量力学性能测试的测试系统及方法，即通过控制系统一键操作，能够同时对多根试样进行拉伸、弯曲、压弯、持久、松弛、疲劳强度测试，并得到各个试样的拉伸、弯曲、压弯、持久、松弛、疲劳试验曲线及测试参量。

背景技术

在材料科学领域，材料的力学性能测试是评估材料性能的一项非常重要的工作。针对材料力学性能测试的参数包括屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能、冲击韧性、持久蠕变强度等，相应的测试设备包括微机控制电子万能试验机、电液伺服万能试验机、冲击试验机，持久蠕变试验机等。在材料科学的发展中，特别是在新材料开发中，需要对材料进行反复的大批量的试验测试，前述的测试设备由于其自身的局限性，通常只能一次进行一根试样，且测试试样尺寸大，取样破坏实际样品，测试周期长、测试设备功能单一，难以满足新材料开发及科学研究中对研究过程中复杂材料力学性能的多参量、跨尺度、高通量的测试需求。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种微小试样力学性能高通量测试系统及方法，能够同时对多根试样进行拉伸、弯曲、压弯、持久、松弛、疲劳强度测试，并得到各个试样的拉伸、弯曲、压弯、持久、松弛、疲劳试验曲线及测试参量。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种微小试样力学性能高通量测试系统，该系统包括一个工作站17和多个水平或竖直地安装在工作台15上的试样测试模块16。

所述工作站17包括操作界面、数据处理单元和载荷输出单元；每个试样测试模块16包括驱动单元5、可调换的夹具单元8、位移传感器2和载荷传感器14；工作站17分别与试样测试模块16的驱动单元5、位移传感器2和载荷传感器14连接，控制驱动单元5并接收位移传感器2和载荷传感器14的检测数据。

每个试样测试模块16可选择地独立完成力学性能测试，每个试样测试模块16中的试样9为相同样品或不同样品；工作站17控制多个试样9的同时启动测试。

所述试样测试模块16进一步包括底座1、位移传感器固定板3、连接板4、移动端固定板10、第一夹具连接杆12、第二夹具连接杆18和载荷传感器固定板13。

所述移动端固定板10和载荷传感器固定板13相互对应且间隔一定距离地分别垂直固接在底座1上。

所述驱动单元5固接在移动端固定板10的外端面上，驱动单元5的驱动杆穿过移动端固定板10，通过连接法兰6与连接板4的外端面固接。

所述载荷传感器14固接在载荷传感器固定板13的外端面上。

所述第一夹具连接杆12固接在连接板4的内端面上；所述第二夹具连接杆18由载荷传感器固定板13的内端面，穿过载荷传感器固定板13固接在载荷传感器14上；所述夹具单元8的两个夹持部分别安装在第一夹具连接杆12和第二夹具连接杆18上。

一对位移传感器固定板3固接在连接板4的一侧的内端面和外端面上；所述位移传感器2沿驱动单元5的驱动杆的移动方向安装在两个位移传感器固定板3上，且位移传感器2的检测端与载荷传感器固定板13的内端面接触。