[发明专利]一种超低温环境下材料与结构双轴加载力学性能试验系统

权利要求书

1.一种超低温环境下材料双轴加载力学性能试验系统，其特征在于，包括主机系统、超低温环境箱(6)、控制系统和数据分析软件；所述主机系统包括主机框架(2)，所述主机框架(2)中心侧设置有超低温环境箱(6)；所述主机框架(2)设置有伺服电动缸(1)；所述伺服电动缸(1)包括伺服电机和旋转转直线运动机构；所述旋转转直线运动机构一端与伺服电机固定连接，设置于超低温环境箱(6)外侧，另一端设置有夹具，设置于超低温环境箱(6)内；所述夹具(4)用于装夹试样(5)；所述旋转转直线运动机构与所述夹具(4)之间设置有力传感器(3)，用于监测试样(5)实时受力情况；所述控制系统信号连接所述伺服电动缸和所述力传感器(3)，用于控制伺服电动缸(1)和采集所述试样(5)承受的实时力学数据；所述控制系统将采集力学数据传输到所述数据分析软件；所述数据分析软件对采集数据的分析并给出测试结果；

所述主机框架(2)设置有吊装机构(8)；

所述主机框架(2)远离中心侧设置有供使用者攀登的梯子(9)；

所述主机框架(2)周向等间距分布设置有4个伺服电动缸(1)；

所述旋转转直线运动机构为丝杠螺母传动副，所述丝杠螺母传动副中丝杠与所述伺服电机固定连接，所述螺母设置有法兰，所述法兰与所述夹具固定连接；

4个所述伺服电动缸(1)对应的丝杠螺母传动副的输出端分别记为A端、B端、C端和D端；

所述夹具(4)为拉伸夹具(401)、压缩夹具(402)或三点弯夹具(403)中的一种；

当需要对所述试样(5)进行双轴拉伸时，所述夹具(4)采用拉伸夹具(401)，A端、B端、C端和D端均连接有拉伸夹具(401)，所述拉伸夹具(401)包括连接轴(4011)、锁紧环(4012)、旋柄(4013)、夹具体(4014)、夹块(4015)和定位标尺(4016)；

当需要对所述试样(5)进行双轴压缩时，所述夹具(4)采用压缩夹具(402)，A端、B端、C端和D端均连接有压缩夹具(402)，所述压缩夹具(402)包括压头(4021)、关节轴承(4022)、拉伸弹簧(4023)和夹头(4024)；

当需要对所述试样(5)进行单轴弯曲时，所述夹具(4)采用三点弯夹具(403)，A端和C端均连接有所述压缩夹具(402)，A端和C端相对，所述三点弯夹具(403)包括左连杆(4031)、左支座(4032)、滑座(4033)、滚子(4034)、试样支座(4035)、右连杆(4036)和右支座(4037)；

超低温环境箱(6)的超低温度设定值为-196℃。

2.根据权利要求1所述的力学性能试验系统，其特征在于，所述主机框架(2)中心侧设置有限位防护机构(7)，所述限位防护机构(7)为框架结构；所述限位防护机构(7)远离主机框架(2)侧套设在所述丝杠上，所述螺母设置于限位防护机构(7)内。

3.根据权利要求1所述的力学性能试验系统，其特征在于，还包括静态应变仪，所述试样(5)设置有应变片，所述应变片与所述静态应变仪之间信号连接，所述应变片将监测数据发送至所述静态应变仪，所述静态应变仪对所述应变片监测数据进行分析，并将分析结果发送至所述数据分析软件。