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公开(公告)号：CN103335898B
公开(公告)日：2015-06-03
申请号：CN201310213713.1
申请日：2013-06-03
申请人： 吉林大学
IPC分类号： G01N3/28
摘要： 本发明涉及一种拉伸-剪切复合加载模式下材料微观力学性能原位测试装置，属于原位力学性能测试领域。拉伸模块和剪切模块的分别由电机动力组件、传动组件及执行组件、装夹支撑组件、信号检测及控制组件构成；剪切模块还包括压电驱动组件，可以对试件施加高频剪切疲劳载荷。由空心杯转子直流电机与行星齿轮减速箱连接，且通过蜗轮蜗杆传动部件与精密双向滚珠丝杠连接，与滚珠丝杠螺母相连的方螺母通过两侧导轨支持导向。两种载荷均分别依靠精密力传感器和直线电位器收集力和位移信号。本发明体积小巧、结构紧凑、测试精度高，能够实现拉伸剪切两种载荷在不同应变速率和应力比下的测试，并可与金相显微镜等显微成像设备的载物平台相互兼容。
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公开(公告)号：CN102291040B
公开(公告)日：2013-10-09
申请号：CN201110205736.9
申请日：2011-07-22
申请人： 吉林大学
摘要： 本发明涉及一种多自由度微纳米级仿生精密旋转驱动装置，属于精密加工领域。可进行绕确定方向的超精密步进式旋转运动和沿确定方向的直线步进式移动。本发明以高精度的压电驱动器驱动柔性铰链结构进行相关箝位，通过控制定子一、二层的压电箝位机构的箝位时间顺序实现绕确定转轴的步进式超精密旋转运动；同时通过控制定子底部竖直压电叠堆的伸缩量和定子一、二、三层柔性铰链的箝位来控制沿确定方向的直线步进式位移。主要由定子和转子组成。其中定子里封装有三层三爪式自定心压电箝位机构、低频旋转驱动机构和直线步进驱动机构；转子为可变式接口转轴。具有成本低、投资少、见效快、效益高等优点。
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公开(公告)号：CN102494955B
公开(公告)日：2013-04-24
申请号：CN201110353825.8
申请日：2011-11-10
申请人： 吉林大学
摘要： 本发明涉及一种显微组件下跨尺度原位微纳米三点/四点弯曲测试装置，属于机械类。包括精密驱动控制单元、具有三自由度的调整单元、传动及执行单元、信号检测单元和连接支撑单元。其中精密驱动直流伺服电机通过柔性联轴器与一级涡轮相连，一级涡轮通过涡轮蜗杆传动副与二级涡轮相连，并且二级涡轮通过涡轮蜗杆传动副分别与引导杠Ⅰ、Ⅱ相连，进而带动弯曲测试冲头完成测试动作。本发明结构紧凑，功能可靠，安装方便，便于操作，并且可以通过位移、载荷高精度控制算法对加载测试过程进行补偿并对测试数据进行修正，能够放置在体积限制的多种商业化显微测试装置中，精确进行微小尺度材料试件弯曲性能测试。
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公开(公告)号：CN102346117B
公开(公告)日：2013-01-23
申请号：CN201110305111.X
申请日：2011-10-11
申请人： 吉林大学
IPC分类号： G01N3/22
摘要： 本发明涉及一种扫描电镜下微弧度级精度原位扭转材料力学性能测试装置，属于机电领域。由精密加载单元、精密信号检测及控制单元、夹持单元及连接单元组成。本发明结构精巧，角应变速率可控，与扫描电子显微镜、光学显微镜、原子力显微镜、拉曼光谱仪等良好的结构兼容性、真空兼容性及电磁兼容性。可在各类成像仪器的观测下开展针对三维宏观试件的跨尺度原位扭转测试，通过本发明亦可对材料在扭矩作用下的微观变形和损伤过程进行原位观察，并一定程度上揭示材料及其制品在微纳米尺度下的力学行为和破坏机制。
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公开(公告)号：CN102262016A
公开(公告)日：2011-11-30
申请号：CN201110109253.9
申请日：2011-04-29
申请人： 吉林大学
摘要： 本发明涉及的跨尺度微纳米级原位复合载荷力学性能测试平台属于机电类。由精密驱动及传动单元、信号检测及控制单元、装夹、连接及支撑单元组成。其中精密驱动及传动单元由直流伺服电机提供动力输出，并由两级大减速比蜗轮蜗杆机构和精密滚珠丝杠机构进行动力传递；信号检测及分析单元由精密位移传感器、精密拉压力传感器及与直流伺服电机同轴刚性连接的编码器组成；装夹、连接及支撑单元包括用于定位及安装标准试件的夹具组件等。本发明可与成像仪器兼容，并在其观测下开展针对宏观试件的跨尺度原位微纳米复合载荷测试，对材料的微观变形、损伤与断裂过程进行原位监测，为揭示材料在微纳米尺度下的力学特性和损伤机制提供了崭新的测试方法。
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公开(公告)号：CN103335898A
公开(公告)日：2013-10-02
申请号：CN201310213713.1
申请日：2013-06-03
申请人： 吉林大学
IPC分类号： G01N3/28
摘要： 本发明涉及一种拉伸-剪切复合加载模式下材料微观力学性能原位测试装置，属于原位力学性能测试领域。拉伸模块和剪切模块的分别由电机动力组件、传动组件及执行组件、装夹支撑组件、信号检测及控制组件构成；剪切模块还包括压电驱动组件，可以对试件施加高频剪切疲劳载荷。由空心杯转子直流电机与行星齿轮减速箱连接，且通过蜗轮蜗杆传动部件与精密双向滚珠丝杠连接，与滚珠丝杠螺母相连的方螺母通过两侧导轨支持导向。两种载荷均分别依靠精密力传感器和直线电位器收集力和位移信号。本发明体积小巧、结构紧凑、测试精度高，能够实现拉伸剪切两种载荷在不同应变速率和应力比下的测试，并可与金相显微镜等显微成像设备的载物平台相互兼容。
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公开(公告)号：CN102928304A
公开(公告)日：2013-02-13
申请号：CN201210426539.4
申请日：2012-10-31
申请人： 吉林大学
摘要： 本发明涉及一种压电致动型材料疲劳力学性能测试装置，属于精密驱动领域。由压电驱动单元、试件夹持单元、压电叠堆预紧单元及信号检测单元组成。通过四组对称式安装的压电叠堆实现较大行程的载荷/位移输出，该装置可与具有真空腔体的主流扫描电子显微镜以及具有开放式载物平台的拉曼光谱仪、X射线衍射仪及各类光学显微成像系统结合使用，可在该类观测仪器的观测下开展给定恒定频率或扫频下的恒应变或变应变疲劳测试。优点在于：体积小巧，结构紧凑，测试精度高，刚度高、兼容性好、应变值及测试频率可调，通过开展针对微小尺寸试件的拉伸模式的原位疲劳测试，可对各类材料在循环载荷作用下的破坏机制及性能演变规律进行深入研究。
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公开(公告)号：CN102384875A
公开(公告)日：2012-03-21
申请号：CN201110351382.9
申请日：2011-11-09
申请人： 吉林大学
摘要： 本发明涉及一种显微镜下拉压弯复合载荷模式材料力学性能测试装置，属于机电类。测试平台由精密拉伸/压缩载荷驱动单元、精密弯曲载荷驱动单元、夹持单元、检测单元等组成。测试平台可进行纯拉伸/压缩测试、纯三点弯曲测试及拉伸/压缩-弯曲复合载荷测试。优点在于：结构小巧，结构紧凑，且可在光学显微镜的实时观测下开展上述测试。复合载荷的加载模式，符合材料及构件在实际工况下的应力状态，亦可结合光学显微成像系统对材料在复合载荷作用下的微观力学行为和变性损伤机制进行深入研究。
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公开(公告)号：CN102353591A
公开(公告)日：2012-02-15
申请号：CN201110259918.4
申请日：2011-09-05
申请人： 吉林大学
摘要： 本发明涉及一种跨尺度微纳米级原位拉伸力学性能测试装置，结构包括由直流伺服电机、直流伺服电机支座组成的驱动单元；由联轴器、高速蜗轮蜗杆机构、低速蜗轮蜗杆机构、滚珠丝杠机构等组成的动力传递及转换单元；由直线轴承、直线导轨组成的导向机构；由力传感器、直流伺服电机、编码器组成的信号检测单元；由静止夹具支撑、移动夹具支撑等组成的测试执行机构。本发明与电镜等显微成像仪器配套使用，可以对宏观的标准及非标准试件进行跨尺度原位拉伸载荷测试，对被测试件断裂过程中的裂纹产生、扩展和断裂进行原位观测，为更进一步的研究材料的力学性能和裂纹产生断裂机理提供了科学、有效的测试装置。
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公开(公告)号：CN102331370B
公开(公告)日：2013-01-23
申请号：CN201110305113.9
申请日：2011-10-11
申请人： 吉林大学
摘要： 本发明涉及一种基于拉伸/压缩模式的扫描电镜下原位高频疲劳材料力学测试平台，属于机电类。包括精密加载单元、精密运动转换单元、载荷/位移信号采集及控制单元、高频驱动单元及试件夹持及连接单元。本发明结构紧凑、测试精度高、应变速率及测试频率可控，可在各类成像仪器的观测下开展针对特征尺寸厘米级以上三维试件的基于拉伸/压缩模式的原位高频测试，对材料在疲劳应力下的微观变形、损伤与断裂过程进行在线监测，为揭示材料微观变形行为和损伤机制提供了崭新的测试方法。
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