[發明專利]一種超低溫環境下材料與結構雙軸加載力學性能試驗系統

有效

• 申請號: 202010046407.3
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111189717B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 王新筑;王鑫杰;劉媛;楊陽
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01N3/18
• 分類號: G01N3/18;G01N3/04;G01M5/00;G01M13/00
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

1.一種超低溫環境下材料雙軸加載力學性能試驗系統，其特征在于，包括主機系統、超低溫環境箱(6)、控制系統和數據分析軟件；所述主機系統包括主機框架(2)，所述主機框架(2)中心側設置有超低溫環境箱(6)；所述主機框架(2)設置有伺服電動缸(1)；所述伺服電動缸(1)包括伺服電機和旋轉轉直線運動機構；所述旋轉轉直線運動機構一端與伺服電機固定連接，設置于超低溫環境箱(6)外側，另一端設置有夾具，設置于超低溫環境箱(6)內；所述夾具(4)用于裝夾試樣(5)；所述旋轉轉直線運動機構與所述夾具(4)之間設置有力傳感器(3)，用于監測試樣(5)實時受力情況；所述控制系統信號連接所述伺服電動缸和所述力傳感器(3)，用于控制伺服電動缸(1)和采集所述試樣(5)承受的實時力學數據；所述控制系統將采集力學數據傳輸到所述數據分析軟件；所述數據分析軟件對采集數據的分析并給出測試結果；

所述主機框架(2)設置有吊裝機構(8)；

所述主機框架(2)遠離中心側設置有供使用者攀登的梯子(9)；

所述主機框架(2)周向等間距分布設置有4個伺服電動缸(1)；

所述旋轉轉直線運動機構為絲杠螺母傳動副，所述絲杠螺母傳動副中絲杠與所述伺服電機固定連接，所述螺母設置有法蘭，所述法蘭與所述夾具固定連接；

4個所述伺服電動缸(1)對應的絲杠螺母傳動副的輸出端分別記為A端、B端、C端和D端；

所述夾具(4)為拉伸夾具(401)、壓縮夾具(402)或三點彎夾具(403)中的一種；

當需要對所述試樣(5)進行雙軸拉伸時，所述夾具(4)采用拉伸夾具(401)，A端、B端、C端和D端均連接有拉伸夾具(401)，所述拉伸夾具(401)包括連接軸(4011)、鎖緊環(4012)、旋柄(4013)、夾具體(4014)、夾塊(4015)和定位標尺(4016)；

當需要對所述試樣(5)進行雙軸壓縮時，所述夾具(4)采用壓縮夾具(402)，A端、B端、C端和D端均連接有壓縮夾具(402)，所述壓縮夾具(402)包括壓頭(4021)、關節軸承(4022)、拉伸彈簧(4023)和夾頭(4024)；

當需要對所述試樣(5)進行單軸彎曲時，所述夾具(4)采用三點彎夾具(403)，A端和C端均連接有所述壓縮夾具(402)，A端和C端相對，所述三點彎夾具(403)包括左連桿(4031)、左支座(4032)、滑座(4033)、滾子(4034)、試樣支座(4035)、右連桿(4036)和右支座(4037)；

超低溫環境箱(6)的超低溫度設定值為-196℃。

2.根據權利要求1所述的力學性能試驗系統，其特征在于，所述主機框架(2)中心側設置有限位防護機構(7)，所述限位防護機構(7)為框架結構；所述限位防護機構(7)遠離主機框架(2)側套設在所述絲杠上，所述螺母設置于限位防護機構(7)內。

3.根據權利要求1所述的力學性能試驗系統，其特征在于，還包括靜態應變儀，所述試樣(5)設置有應變片，所述應變片與所述靜態應變儀之間信號連接，所述應變片將監測數據發送至所述靜態應變儀，所述靜態應變儀對所述應變片監測數據進行分析，并將分析結果發送至所述數據分析軟件。