[實用新型]靜動態力-磁耦合材料性能測試儀器

有效

• 申請號: 201922152972.3
• 申請日: 2019-12-05
• 公開（公告）號: CN211698151U
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 仲宏偉;李潼;劉長宜;周立明;李世超;趙宏偉
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01R33/18
• 分類號: G01R33/18
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 王怡敏

1.一種靜動態力-磁耦合材料性能測試儀器，其特征在于：包括力加載模塊（1）、磁場加載模塊（2），磁場加載模塊（2）與力加載方向同軸或垂直安裝；通過伺服電機（0103）對試樣（3）施加靜態拉伸或壓縮載荷，構建試樣的初始應力狀態；通過壓電疊堆（0123）對試樣施加動態壓縮載荷，用于磁致伸縮材料彈性系數的動態測量；通過可變氣隙電磁鐵（0201）對試樣（3）施加測試所需的直流偏置磁場，利用亥姆霍茲線圈（0202）給試樣提供高頻交變磁場，用于測量磁致伸縮材料的壓磁系數。

2.根據權利要求1所述的靜動態力-磁耦合材料性能測試儀器，其特征在于：所述的磁場加載模塊（2）為磁致伸縮材料測試提供直流偏置磁場和高頻交變磁場，通過支架（0203）連接可變氣隙電磁鐵（0201）和亥姆霍茲線圈（0202）；可變氣隙電磁鐵（0201）為試樣（3）提供可調節的直流偏置磁場，亥姆霍茲線圈（0202）為試樣（3）提供高頻交變磁場；磁場加載模塊（2）在力-磁耦合環境下能夠測量材料在特定預應力下的磁滯回線、磁致伸縮曲線；同時測量材料在特定偏置磁場下的應力-應變曲線。

3.根據權利要求1所述的靜動態力-磁耦合材料性能測試儀器，其特征在于：所述的力加載模塊（1）采用對稱加載結構，裝有行星減速器（0105）的伺服電機（0103）通過換向器（0107）實現兩個并列的絲杠螺母副同向等速運動，同時驅動弓形加載臂（0119）為試樣（3）施加載荷；弓形加載臂（0119）為磁場加載模塊（2）讓出空間，給試樣（3）構建大載荷、強偏置磁場耦合的測試環境。

4.根據權利要求1或3所述的靜動態力-磁耦合材料性能測試儀器，其特征在于：所述的力加載模塊（1）是：鋁型材（0101）和角碼（0102）裝配構成底座部分；伺服電機（0103）安裝有行星減速器（0105），通過電機支座（0104）安裝于鋁型材（0101）上；伺服電機（0103）的輸出軸通過聯軸器（0106）與換向器（0107）的輸入軸連接；換向器（0107）通過聯軸器與雙向絲杠（0109）連接，驅動雙向絲杠（0109）轉動；雙向絲杠（0109）與螺母（0114）構成絲杠螺母副，絲杠支撐座A（0108）和絲杠支撐座B（0117）為絲杠螺母副提供支撐，將絲杠的旋轉運動轉換為直線運動，通過螺母座（0111）驅動滑座A（0110）和滑座B（0115）相對或相向運動；滑座A（0110）和滑座B（0115）均通過螺栓安裝于滑塊（0112）上，通過滑塊（0112）與直線導軌（0116）的定位作用，實現直線導向；通過兩個由聯軸器（0106）串接的換向器實現兩側滑座的同步直線運動。

5.根據權利要求4所述的靜動態力-磁耦合材料性能測試儀器，其特征在于：所述的滑座A（0110）和滑座B（0115）上分別安裝支座A（0113）、支座B（0122），并通過連接件（0120）與兩根弓形加載臂（0119）固連，當滑座A（0110）和滑座B（0115）對向運動時，兩根弓形加載臂（0119）相互靠近，通過夾具（0124）給試樣（3）施加壓縮載荷，載荷大小通過連接件（0120）和支座A（0113）之間的力傳感器（0118）測量。