[實(shí)用新型]一種軟材料周期結(jié)構(gòu)壓縮試驗(yàn)機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920078620.5
• 申請(qǐng)日: 2019-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN209820939U
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱方舟;李劍;高楠;鮑榮浩;陳偉球
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/08
• 分類號(hào): G01N3/08
• 代理公司: 33200 杭州求是專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 萬尾甜;韓介梅

本實(shí)用新型公開了一種軟材料周期結(jié)構(gòu)壓縮試驗(yàn)機(jī)，主要包括骨架、上滑臺(tái)、下滑臺(tái)、上壓頭、下壓頭、左壓頭、右壓頭、水平固定塊、數(shù)顯卡尺。骨架上裝有豎直的滾珠絲桿和金屬滑軌，上下滑臺(tái)貫穿于金屬滑軌和滾珠絲桿，上下壓頭分別固定于上下滑臺(tái)上。左壓頭上開有兩條沿水平面對(duì)稱的斜槽且其上部斜槽與x軸的夾角為α，0°<α＜90°。左右壓頭結(jié)構(gòu)相同且對(duì)稱分設(shè)于骨架兩側(cè)，并分別通過螺桿穿過斜槽與上下壓頭聯(lián)結(jié)。水平固定塊固定于骨架上并設(shè)有水平的金屬桿，金屬桿穿過左右壓頭，使其僅沿金屬桿滑動(dòng)。本實(shí)用新型利用簡(jiǎn)單的壓頭設(shè)計(jì)，就能實(shí)現(xiàn)單向、雙向不同比例的壓縮實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種軟材料周期結(jié)構(gòu)單/雙向壓縮試驗(yàn)機(jī)，尤其適用于軟材料周期結(jié)構(gòu)，用于分析軟材料周期結(jié)構(gòu)受到單向或雙向壓縮后的變形情況。

背景技術(shù)

在分析軟材料周期結(jié)構(gòu)在受壓發(fā)生有限變形時(shí)，需要進(jìn)行加載實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證理論與數(shù)值仿真結(jié)果是否正確。通常利用現(xiàn)在商用的拉伸試驗(yàn)機(jī)并結(jié)合定制的壓頭能完成單向壓縮實(shí)驗(yàn)，針對(duì)雙向不同比例(如雙向等比例加載)試驗(yàn)，用傳統(tǒng)的拉伸試驗(yàn)機(jī)很難實(shí)現(xiàn)，往往需要特別定制加載儀器，通常利用兩條垂直滑軌以及四塊壓頭組合來實(shí)現(xiàn)雙向壓縮。因此，現(xiàn)階段針對(duì)軟材料周期結(jié)構(gòu)壓縮加載的試驗(yàn)機(jī)難以實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，即不能方便地實(shí)現(xiàn)單向和雙向壓縮兩種加載方式，適用性較差；其次傳統(tǒng)的設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)利用單一軌道實(shí)現(xiàn)雙向加載，制作成本高。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：

提供一種軟材料周期結(jié)構(gòu)壓縮試驗(yàn)機(jī)，利用單一軌道，實(shí)現(xiàn)利用單方向壓頭運(yùn)動(dòng)聯(lián)動(dòng)與其垂直方向的壓頭的同時(shí)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)雙向壓縮功能；利用簡(jiǎn)單的壓頭設(shè)計(jì)，就能實(shí)現(xiàn)單向、雙向不同比例的壓縮實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用功能。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種軟材料周期結(jié)構(gòu)壓縮試驗(yàn)機(jī)，其特征在于，包括骨架、上滑臺(tái)、下滑臺(tái)、上壓頭、下壓頭、左壓頭、右壓頭、水平固定塊、數(shù)顯卡尺；

骨架上裝有豎直的滾珠絲桿和兩條金屬滑軌，上滑臺(tái)與下滑臺(tái)貫穿于兩條金屬滑軌和滾珠絲桿上，上壓頭固定于上滑臺(tái)上，下壓頭固定于下滑臺(tái)上，左壓頭上開有兩條沿水平面對(duì)稱的斜槽，左壓頭上部斜槽與x軸的夾角為α，0°<α＜90°，右壓頭與左壓頭結(jié)構(gòu)相同且對(duì)稱分設(shè)于骨架左右兩側(cè)，左壓頭和右壓頭分別通過螺桿穿過斜槽與上壓頭和下壓頭聯(lián)結(jié)，并通過螺母固定；

水平固定塊固定于骨架上，水平固定塊上設(shè)有水平的金屬桿，金屬桿穿過左、右壓頭，可使左、右壓頭僅沿金屬桿滑動(dòng)；

數(shù)顯卡尺的軌道固定于骨架上，數(shù)顯卡尺的位移顯示器固定于上滑臺(tái)或下滑臺(tái)上；

滾珠絲桿與手輪相連，通過轉(zhuǎn)動(dòng)手輪轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)滾珠絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，滾珠絲桿上半部分和下半部分的螺紋轉(zhuǎn)向相反。

上述技術(shù)方案中，開槽角度α決定了雙向加載時(shí)的加載比例，例如開槽角度α為45度時(shí)，能實(shí)現(xiàn)豎直方向和水平方向1：1的位移加載，即上壓頭和下壓頭移動(dòng)的距離與左壓頭和右壓頭移動(dòng)的距離每時(shí)每刻都相同。α也可根據(jù)具體需要取其他值。

進(jìn)一步的，所述的骨架下設(shè)有一塊固定板，用于與光學(xué)平臺(tái)固定。

進(jìn)一步的，所述軟材料周期結(jié)構(gòu)壓縮試驗(yàn)機(jī)的上壓頭、下壓頭、左壓頭和右壓頭均可通過3D打印技術(shù)制成，打印耗材為PLA(聚乳酸)，相對(duì)與軟材料而言具有足夠的剛度。

進(jìn)一步的，所述的水平固定塊上設(shè)有水平滑槽，金屬桿的端部穿過水平滑槽通過螺母固定。

本實(shí)用新型的有益效果為：

(1)左壓頭、右壓頭、上壓頭、下壓頭均可根據(jù)被測(cè)試件的尺寸、加載比例的要求設(shè)計(jì)并通過3D打印制成，制作方便，成本節(jié)約；