[发明专利]高温原位拉伸‑疲劳测试系统及其测试方法

摘要

本发明涉及一种高温原位拉伸‑疲劳测试系统及其测试方法，属于科学仪器与材料测试技术领域。测试系统包括拉伸加载与检测单元、疲劳加载与检测单元、原位观测单元、高温加载与检测单元等。其中拉伸加载与检测单元由电机提供动力，通过蜗轮蜗杆、滚珠丝杠减速实现准静态加载；通过压电陶瓷驱使柔性铰链实现试件拉伸轴向上的中低频往复运动，实现疲劳加载；通过光学显微镜对测试过程进行动态监测，实现原位观测。本测试系统原理可靠，具有重要的科学意义和良好的应用价值，可以精确的测试和分析高温环境下试件材料的力学性能和材料微观组织结构与变形损伤机制的相关性规律。

主权项

一种高温原位拉伸‑疲劳测试系统，其特征在于：包括拉伸加载与检测单元、疲劳加载与检测单元、原位观测单元、高温加载与检测单元，整体水平布置，其中拉伸加载与检测单元、疲劳加载与检测单元分别安装在高温炉的两侧，且拉伸加载与疲劳加载的方向在同一个轴线上，拉伸加载与检测单元、疲劳加载与检测单元安装在基座(14)上，原位观测单元置于高温加载与检测单元的上方，并通过支架(1) 安装在基座(14)上；所述的拉伸加载与检测单元由伺服电机(12)提供动力，通过蜗轮Ⅱ(9)、蜗杆Ⅱ(10)、蜗轮Ⅰ(5)、蜗杆Ⅰ(7)、丝杠(28)、螺母(27)对试件施加拉伸载荷；所述的伺服电机(12)通过电机座(11)安装到基座(14)上，蜗杆Ⅱ(10)安装到电机的输出轴上；所述的蜗轮Ⅱ(9)、蜗杆Ⅰ(7)安装在轴(31)上，轴通过轴承Ⅰ(30)、轴承座Ⅰ(6)和轴承Ⅱ(32)、轴承座Ⅱ(8)安装到基座(14)上；所述的蜗轮Ⅰ(5)安装到丝杠(28)上，丝杠(28)通过丝杠座(42)安装在底板Ⅰ(29)上；所述的螺母(27)安装在螺母座(3)上，螺母座(3)通过滑块Ⅰb (24)、滑块Ⅰc (34)分别安装到导轨Ⅰa (25)和导轨Ⅰb(33)上，导轨Ⅰa(25)和导轨Ⅰb (33)安装到底板Ⅰ(29)上；拉力传感器(13)两端分别与螺母座(3)和夹具体Ⅰ(2)相连，夹具体Ⅰ(2)通过滑块Ⅰa(23)、滑块Ⅰd (35)分别安装到导轨Ⅰa (25)和导轨Ⅰb (33)上；位移传感器Ⅰ(4)采用分离式LVDT，传感器的主体部分安装在底板Ⅰ(29)上，传感器的铁心通过螺纹安装在顶板Ⅰ(22)上，顶板Ⅰ(22)安装在夹具体Ⅰ(2)上，所述的底板Ⅰ(29)通过支撑块Ⅰ(26) 固定在基座(14)上。