[发明专利]变温复合载荷原位力学测试平台

摘要

本发明涉及一种变温复合载荷原位力学测试平台,属于材料微观力学性能测试领域，测试平台集成了变温模块、复合加载模块、原位观测模块，变温模块由传感器内藏式超级热风枪、数字温调器、热电偶温度传感器组成，能精准的调控测试温度，复合加载模块由驱动单元，传动单元和信号采集单元组成，复合加载形式由新型的环形夹具实现，变温模块和复合加载模块结构紧凑，便于集成目前主流的光学显微镜和电子显微镜进行原位监测材料在温度和复合载荷共同作用下裂纹萌生、扩展、破坏时材料内部组织的演化过程，为深入了解材料性能的微观本质，理解材料的宏观规律，揭示材料在温度场和复合载荷共同作用下的力学行为提供了崭新的测试手段和方法。

主权项

一种变温复合载荷原位力学测试平台，其特征在于：测试平台集成了变温模块、复合加载模块和原位观测模块三部分，在施加复合载荷时，可以改变测试温度，并原位观测在复合载荷和温度共同作用下材料的微观演化行为，如裂纹萌生，扩展以及断裂形式等；所述的变温模块为热风枪支撑座(10)与测试平台基座(21)固连，热风枪(11)穿过两个热风枪支撑座(10)的锁紧孔并用锁紧螺母锁紧，伸缩式热风转向管(28)通过螺纹连接安装在热风枪前端，确保热风口正对试件标距处；所述复合加载模块由驱动单元，传动单元和信号采集单元组成。所述的驱动单元为直流伺服电机(24)与行星齿轮减速箱(26)配套安装，将整体与电机法兰(1)螺栓连接并固定在测试平台基座(21)上；所述的传动单元为一级涡轮(3)与一级蜗杆(2)相互啮合，对电机(24)经行星齿轮减速箱(26)输出的转速进行第一次减速，二级蜗杆(7)由二级蜗杆轴承(5)和二级蜗杆轴承撑座(4)固定并用螺钉安装在测试平台基座(21)上，双向滚珠丝杠(9)与精密滚珠丝杠支撑座(6)配套安装并与测试平台的基座(21)固连，滚珠丝杠螺母副将产生相对位移的连接板Ⅰ(12)和连接板Ⅱ(22)与精密导轨滑块(17)刚性连接，精密导轨Ⅰ(18)、精密导轨Ⅱ(20)与测试平台基座(21)固连。所述的环形夹具体(15)由夹具紧固螺栓(16)穿过夹具体环形槽分别固定在连接板Ⅰ(12)和连接板Ⅱ(22)上；所述的信号采集单元为磁栅尺(13)读数头固定于连接板Ⅰ(12)的侧面，直接测量夹具处的相对位移，磁尺(14)为一条背部自带粘性的钢带，钢带正面被均匀磁化，可直接粘贴固定到测试平台基座(21)上，精密力传感器(19)一端与连接板Ⅱ(22)螺纹连接一端与基座末端直板连接并使用螺母锁紧。