[發(fā)明專利]于準靜態(tài)加載的掃描電鏡下原位拉伸/壓縮材料力學(xué)測試平臺

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110305112.4
• 申請日: 2011-10-11
• 公開（公告）號: CN102359912A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙宏偉;馬志超;李秦超;王開廳;胡曉利;黃虎;萬順光
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/06
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責(zé)任公司 22100
• 代理人: 王怡敏

1.一種基于準靜態(tài)加載的掃描電鏡下原位拉伸/壓縮材料力學(xué)測試平臺，其特征在于：包括精密驅(qū)動單元、精密傳動單元、載荷/位移信號檢測及控制單元以及夾持及連接單元；

所述的精密驅(qū)動單元是：精密直流伺服電機（1）通過電機法蘭盤（2）與測試平臺基座（14）連接；

所述的精密傳動單元包括彈性聯(lián)軸器（3）、由一級蝸桿、一級蝸輪、二級蝸輪、二級蝸桿（5、6、8、30）構(gòu)成的兩級二次包絡(luò)型蝸輪蝸桿副及由滾珠絲杠螺母支架Ⅰ、精密雙向滾珠絲杠、滾珠絲杠螺母支架Ⅱ（17、23、31）構(gòu)成的精密雙向滾珠絲杠螺母副，精密直流伺服電機（1）通過彈性聯(lián)軸器（3）與兩級二次包絡(luò)型蝸輪蝸桿副相連，該兩級二次包絡(luò)型蝸輪蝸桿副與精密雙向滾珠絲杠螺母副通過二級蝸輪（8）相連接；一、二級蝸桿（5、30）分別通過蝸桿軸承（10）及一、二級蝸桿軸承座（4、26）與測試平臺基座（14）連接，精密雙向滾珠絲杠螺母副通過絲杠固定支撐座（25）定位，滾珠絲杠螺母支架Ⅰ、Ⅱ（17、31）通過精密導(dǎo)軌滑塊Ⅰ、Ⅱ（13、15）及精密導(dǎo)軌軌道（16）導(dǎo)向；

所述的載荷/位移信號檢測及控制單元由精密拉壓力傳感器（19）、精密接觸式位移傳感器（9）及高線數(shù)光電編碼器（20）組成，精密拉壓力傳感器（19）固定安裝于力傳感器基座（18）上，精密接觸式位移傳感器（9）與位移傳感器基座（11）套接，高線數(shù)光電編碼器（20）與精密直流伺服電機（1）同軸連接；?

所述的夾持及支撐單元包括試件夾具體支撐架Ⅰ、Ⅱ（7、21）、試件壓板Ⅰ、Ⅱ（27、29）、試件（28）、絲杠固定支撐座（25）、位移傳感器基座（11）、力傳感器基座（18）以及軸承（10）組成，試件（28）通過試件壓板Ⅰ、Ⅱ（27、29）及帶有滾花結(jié)構(gòu)的試件夾具體支撐架Ⅰ、Ⅱ（7、21）以壓緊方式夾持。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于準靜態(tài)加載的掃描電鏡下原位拉伸/壓縮材料力學(xué)測試平臺，其特征在于：所述的精密雙向滾珠絲杠（23）設(shè)有兩段旋向相異的小導(dǎo)程滾道，在測試過程中試件（28）的幾何中心位置始終處于成像區(qū)域的最中央。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于準靜態(tài)加載的掃描電鏡下原位拉伸/壓縮材料力學(xué)測試平臺，其特征在于：所述的精密接觸式位移傳感器（9）的基體部分安裝于與試件夾具體支撐架Ⅰ（7）剛性連接的位移傳感器基座（11）內(nèi)，并通過螺紋緊固，前端探頭部分與試件夾具體支撐架Ⅱ（21）的L形連接板彈性接觸，精密拉壓力傳感器（19）兩端分別設(shè)有外螺紋，分別與力傳感器基座（18）和試件夾具體支撐架Ⅱ（21）剛性連接，該精密接觸式位移傳感器（9）及精密拉壓力傳感器（19）均與試件（28）共面安裝，且受載方向與試件（28）受拉伸/壓縮方向相同。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于準靜態(tài)加載的掃描電鏡下原位拉伸/壓縮材料力學(xué)測試平臺，其特征在于：所述的精密導(dǎo)軌滑塊I、Ⅱ（13、15）分別與滾珠絲杠螺母支架Ⅰ、Ⅱ（17、31）剛性連接，并且通過燕尾槽型機構(gòu)緊貼于精密導(dǎo)軌軌道（16）。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于準靜態(tài)加載的掃描電鏡下原位拉伸/壓縮材料力學(xué)測試平臺，其特征在于：所述的試件夾具體支撐架Ⅰ、Ⅱ（7、21）及試件壓板Ⅰ、Ⅱ（27、29）與試件（28）的接觸面均為滾花狀結(jié)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于準靜態(tài)加載的掃描電鏡下原位拉伸/壓縮材料力學(xué)測試平臺，其特征在于：所述的試件夾具體支撐架Ⅱ（21）與力傳感器基座（18）均設(shè)有半圓形的凹槽，并在凹槽中內(nèi)嵌鋼球（22）。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項所述的基于準靜態(tài)加載的掃描電鏡下原位拉伸/壓縮材料力學(xué)測試平臺，其特征在于：所述的測試平臺主體尺寸為105mm×34mm×88mm，可安裝于Hitachi?TM-1000型掃描電子顯微鏡等儀器的腔體內(nèi)。