[發(fā)明專利]一種微型二向應(yīng)力加載裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610189078.1
• 申請日: 2016-03-29
• 公開（公告）號: CN105738206A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃惠茹;李曉陽;張偉
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.一種微型二向應(yīng)力加載裝置，其特征在于：該裝置包括底座(1)、拉伸夾頭(2)、壓縮夾頭(5)、拉伸加載螺桿組件(9)、壓縮加載螺釘(8)、蓋板(4)、力傳感器(7)、側(cè)板(6)；試件(3)的表面分別為加載面、檢測面、固定面，試件(3)的固定面設(shè)置在底座(1)上的緊固腔內(nèi)；拉伸加載螺桿組件(9)的一端與拉伸夾頭(2)通過螺紋連接，另一端穿過側(cè)板(6)與加載螺母連接后固定；壓縮加載螺釘(8)穿過與側(cè)板(6)的螺紋孔與壓縮夾頭(5)的背面直接接觸；拉伸加載螺桿組件(9)與側(cè)板(6)之間以及壓縮加載螺釘(8)與側(cè)板(6)之間設(shè)有力傳感器(7)；通過力傳感器(7)控制加載載荷的大小；所述拉伸加載螺桿組件(9)與試件(3)的一側(cè)面相對應(yīng)，壓縮加載螺釘(8)與試件(3)的另一側(cè)面相對應(yīng)；

所述底座(1)上設(shè)有與試件(3)形狀對應(yīng)的工作腔，各工作腔分別與試件(3)的各加載面相對應(yīng)；

試件(3)的檢測面設(shè)置在其頂部中心位置處；

蓋板(4)安裝在底座(1)的頂部。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微型二向應(yīng)力加載裝置，其特征在于：所述底座(1)的主體采用整體式結(jié)構(gòu)，能夠保證較高的剛度，根據(jù)試件(3)和夾頭尺寸需求直接在底座(1)的基體上加工沉降槽，實現(xiàn)試件(3)和夾頭的定位與約束。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微型二向應(yīng)力加載裝置，其特征在于：所述拉伸夾頭(2)和壓縮夾頭(5)尺寸相同，拉伸夾頭(2)上加工螺紋孔，壓縮夾頭(5)無螺紋孔，拉伸夾頭(2)和壓縮夾頭(5)的上表面與底座(1)的基體上表面平齊；為提高裝置的通用性，夾頭內(nèi)部形狀能根據(jù)試件形狀加工。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微型二向應(yīng)力加載裝置，其特征在于：側(cè)板(6)的螺紋孔為加載螺釘和加載螺桿共用，拉伸加載螺桿螺紋公稱直徑小于壓縮加載螺釘小徑，保證可穿過側(cè)板上的螺紋孔。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微型二向應(yīng)力加載裝置，其特征在于：蓋板(4)上設(shè)有外接電阻應(yīng)變計的開窗口。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微型二向應(yīng)力加載裝置，其特征在于：該裝置的實施過程如下，

S1試件安裝板狀試件定位和固定方式為：一端靠底座上的凹槽定位固定，另一端通過夾頭定位固定；拉伸加載時，試件需要將夾頭及螺桿拉到最外側(cè)，是與夾頭相對的另一端內(nèi)側(cè)緊靠底座凹槽側(cè)壁；壓縮加載時相反，需要將夾頭向里推，使試件與夾頭相對的另一端外側(cè)緊靠底座凹槽側(cè)壁；雙向加載時，需同時調(diào)整試件兩個方向的位置，使各自滿足上述安裝條件；

S2加載載荷控制力傳感器可直接測量螺釘上的加載載荷，進(jìn)而控制加載載荷的大小，實現(xiàn)預(yù)定應(yīng)力比；

S3蓋板的使用由于加載螺釘中心線不在試件中心對稱面內(nèi)，導(dǎo)致夾頭收到彎矩作用，會發(fā)成旋轉(zhuǎn)；蓋板的作用為制造垂直方向的約束，限制夾頭發(fā)生旋轉(zhuǎn)，保證試件上收到平行載荷作用，減小試件彎曲變形，在試件厚度方向上制造均勻應(yīng)力場；

S4中心區(qū)域應(yīng)力場大小的測量試件中心區(qū)域的實際應(yīng)力場數(shù)值可以電測法測得。