[發明專利]一種金屬薄板電流輔助微彎曲力學性能測試裝置

在審

• 申請號: 202110049870.8
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112903474A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 章海明;肖新蔚;徐帥;呂曼乾
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01N3/20
• 分類號: G01N3/20;G01J5/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 應小波

1.一種金屬薄板電流輔助微彎曲力學性能測試裝置，該裝置用于微彎曲試樣(1-4)的測試，其特征在于，該裝置包括：

微型材料試驗裝置(1)，用于固定微彎曲試樣(1-4)并對其進行微彎曲試驗；

電流輸出裝置(2)，用于給微彎曲試樣(1-4)通電；

溫控及溫度采集裝置(3)，用于測量微彎曲試樣(1-4)的溫度和降低微彎曲試樣(1-4)的表面溫度；

數據采集裝置(4)，分別連接微型材料試驗裝置(1)、電流輸出裝置(2)和溫控及溫度采集裝置(3)，用于完成電輔助微彎曲實驗的實驗數據采集。

2.根據權利要求1所述的一種金屬薄板電流輔助微彎曲力學性能測試裝置，其特征在于，所述的微型材料試驗裝置(1)包括力和位移傳感器(1-1)、不銹鋼夾板(1-2)、陶瓷凸模(1-3)、不銹鋼支腳(1-5)、不銹鋼支座(1-6)和陶瓷支撐(1-7)；

所述的力和位移傳感器(1-1)安裝于微型材料試驗裝置(1)內下部，所述的陶瓷凸模(1-3)通過不銹鋼夾板(1-2)連接力和位移傳感器(1-1)；所述的微彎曲試樣(1-4)通過不銹鋼支腳(1-5)夾持在不銹鋼支座(1-6)上，所述的不銹鋼支座(1-6)通過陶瓷支撐(1-7)固定于微型材料試驗裝置(1)上，所述的陶瓷凸模(1-3)向上運動，對微彎曲試樣(1-4)施加載荷將其彎曲，所述的力和位移傳感器(1-1)將微彎曲試樣(1-4)的載荷和位移的試驗數據傳輸至數據采集裝置(4)。

3.根據權利要求2所述的一種金屬薄板電流輔助微彎曲力學性能測試裝置，其特征在于，所述的不銹鋼支腳(1-5)的間距和不銹鋼支座(1-6)的跨距根據微彎曲試樣(1-4)的尺寸調整。

4.根據權利要求2所述的一種金屬薄板電流輔助微彎曲力學性能測試裝置，其特征在于，所述的不銹鋼夾板(1-2)和陶瓷凸模(1-3)之間采取過盈配合和鉚接的方式連接。

5.根據權利要求2所述的一種金屬薄板電流輔助微彎曲力學性能測試裝置，其特征在于，所述的陶瓷凸模(1-3)設有冷卻水孔，用于在通電過程中對自身進行冷卻。

6.根據權利要求2所述的一種金屬薄板電流輔助微彎曲力學性能測試裝置，其特征在于，所述的電流輸出裝置(2)包括脈沖電源(2-1)和黃銅端子(2-2)，所述的脈沖電源(2-1)的兩端分別通過一個黃銅端子(2-2)連接不銹鋼支座(1-6)，所述的脈沖電源(2-1)、微彎曲試樣(1-4)、兩個黃銅端子(2-2)和不銹鋼支座(1-6)之間形成電流回路。

7.根據權利要求2所述的一種金屬薄板電流輔助微彎曲力學性能測試裝置，其特征在于，所述的陶瓷凸模(1-3)和陶瓷支撐(1-7)用于將通電的微彎曲試樣(1-4)與微型材料試驗裝置(1)絕緣。

8.根據權利要求7所述的一種金屬薄板電流輔助微彎曲力學性能測試裝置，其特征在于，所述的陶瓷凸模(1-3)為使用高抗壓強度的絕緣材料制作而成的陶瓷凸模，所述的陶瓷支撐(1-7)為使用高抗壓強度的絕緣材料制作而成的陶瓷支撐，其中所述的高抗壓強度的絕緣材料為氧化鋯陶瓷或氧化鋁陶瓷。

9.根據權利要求1所述的一種金屬薄板電流輔助微彎曲力學性能測試裝置，其特征在于，所述的溫控及溫度采集裝置(3)包括紅外熱成像儀(3-1)和電吹風機(3-2)，所述的紅外熱成像儀(3-1)和電吹風機(3-2)通過支架安裝于微型材料試驗裝置(1)上的微彎曲試樣(1-4)兩側；

所述的紅外熱成像儀(3-1)接收微彎曲試樣(1-4)的紅外輻射能量分布圖進而獲得紅外熱像圖，達到非接觸測量試樣溫度的目的；所述的電吹風機(3-2)用于加快試樣表面空氣流動，促進試樣與空氣的熱交換，達到降低試樣表面溫度的目的。

10.根據權利要求9所述的一種金屬薄板電流輔助微彎曲力學性能測試裝置，其特征在于，所述的電吹風機(3-2)的出風口與微彎曲試樣(1-4)的距離可調整。