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[实用新型]扫描电镜内原位纳米压痕测试装置-CN202320667669.0有效
发明人：黄虎;刘仁霖;魏大禹;吴浩翔;李轩;苏文杰 -专利权人：吉林大学
申请日： 2023-03-30 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： G01N3/42 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种扫描电镜内原位纳米压痕测试装置，属于机电一体化精密仪器领域。测试装置由精密压入驱动‑位移集成单元、精密压入力检测单元、XY轴压电精密定位平台、Z轴压电精密定位平台和底座组成。精密压入驱动‑位移集成单元安装在Z轴压电精密定位平台上，精密压入力检测单元安装在XY轴压电精密定位平台上，Z轴压电精密定位和XY轴压电精密定位平台均安装在底座上。优点在于：装置结构新颖、小型化、精度高、兼容性好、定位范围大，可与扫描电镜配合使用原位观测压头压入压出过程中被测材料的变形过程和损伤机理。
扫描电镜原位纳米压痕测试装置

[发明专利]利用应变测位移的原位纳米压痕测试装置与方法-CN202310185489.3在审
发明人：黄虎;刘仁霖;魏大禹;吴浩翔;苏文杰 -专利权人：吉林大学
申请日： 2023-03-01 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： G01N3/42 文献下载
摘要：本发明涉及一种利用应变测位移的原位纳米压痕测试装置与方法，属于机电一体化精密仪器领域。测试装置由精密压入驱动单元、精密压入深度检测单元、精密压入力检测单元、XY轴压电精密定位平台、底座、Z轴压电精密定位平台组成。精密压入驱动单元安装在Z轴压电精密定位平台上，精密压入深度检测单元安装在精密压入驱动单元上，精密压入力检测单元安装在XY轴压电精密定位平台上，Z轴压电精密定位和XY轴压电精密定位平台均安装在底座上。优点在于：装置结构新颖、小型化、精度高、定位范围大，克服了现有测试装置由于采用传统位移传感器导致尺寸偏大，无法原位观测压入压出过程中被测材料的变形过程和损伤机理的缺点。
利用应变测位原位纳米压痕测试装置方法

[发明专利]高频振动试样表面微纳米压痕测试装置与方法-CN202211342240.0在审
发明人：黄虎;苏文杰;赵宏伟;魏大禹 -专利权人：吉林大学
申请日： 2022-10-31 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： G01N3/42 文献下载
摘要：本发明涉及一种高频振动试样表面微纳米压痕测试装置与方法，属于微纳米压痕测试技术领域。该装置由振动发生装置、测试加载系统、信号检测单元和移动平台四部分组成。振动发生装置通过螺钉与移动平台固结，通过信号检测单元反馈测试加载系统的结果。该方法通过给予不同电压和频率控制振动发生装置的振动幅值，利用Labview程序实现压头自动加载与卸载过程，从而获得材料的载荷‑位移变化曲线。根据相应参数计算并绘制材料硬度变化曲线，揭示材料硬度与振动之间的关系，为了解高频振动环境下材料的性能和微观形貌变化提供了试验依据，拓展了微纳米压痕技术在高频振动领域的应用。
高频振动试样表面纳米压痕测试装置方法

[发明专利]高温纳米压痕测试仪机体刚度测量与校准方法-CN202210579305.7在审
发明人：黄虎;魏大禹;吴浩翔;苏文杰;刘仁霖 -专利权人：吉林大学
申请日： 2022-05-25 - 公布日： 2022-08-30 - 主分类号： G01N3/62 文献下载
摘要：本发明涉及一种高温纳米压痕测试仪机体刚度测量与校准方法，属于纳米压痕测试技术领域。采用平头圆棒代替高温纳米压痕测试仪的标准压头，高温下将平头圆棒与试件进行一定载荷的预接触，在T1高温下控制测试仪加载系统进行C1，C2，…，C5五次类似压痕测试的加载与卸载过程，对数据进行最小二乘法拟合获得位移‑载荷函数，对五个函数斜率求和取平均得到T1高温下的机体刚度Cf1，同样的步骤获得T2，T3，…，T8高温下的机体刚度Cf2，Cf3，…，Cf8，对Cf1，Cf2，…，Cf8进行曲线拟合，可以实现常温至T8温度范围内的测试仪机体刚度的测量与校准。本发明操作简单，可行性高，测量与校准温度范围广，在高温材料力学性能测试等方面具有较大的应用前景。
高温纳米压痕测试仪机体刚度测量校准方法

[发明专利]一种兼具结构色与超疏水功能的微纳复合结构-CN202210521560.6在审
发明人：黄虎;吴浩翔;赵宏伟;魏大禹;张洪洋;王超 -专利权人：吉林大学
申请日： 2022-05-13 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： B81C1/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种兼具结构色与超疏水功能的微纳复合结构，属于表面改性领域。本发明提出了一种由微米尺度的V型沟槽结构与分布在V型沟槽表面的周期纳米栅状结构构成的微纳复合结构，该种微纳复合结构同时具有结构色与超疏水两种表面特性。在微纳复合结构中，可以通过调节周期纳米栅状结构的周期来调控表面结构色，使表面产生所需的结构色；通过调节V型沟槽的宽度、间距和开角来调控表面疏水性，可使表面具有超疏水的特性。本发明中的微纳复合结构使表面同时具有结构色与超疏水两种特性，且两种特性可以通过改变微纳复合结构尺寸进行调节，其在纳米光学、防伪标志、表面自清洁、防结冰等方面具有较大的应用前景。
一种兼具结构疏水功能复合

[发明专利]改善粘滑式压电驱动器大行程非线性的装置与方法-CN202111573861.5在审
发明人：黄虎;陈炜威;魏大禹;徐智;刘艳伟;梅宇兵 -专利权人：吉林大学
申请日： 2021-12-21 - 公布日： 2022-03-01 - 主分类号： H02N2/06 文献下载
摘要：本发明涉及一种改善粘滑式压电驱动器大行程非线性的装置与方法，属于自感知压电驱动领域。装置由固定基座、移动平台、驱动单元、预紧力加载机构、应变检测单元五部分组成。粘滑驱动器的输出特性受驱动器与动子间接触力的显著影响，接触力的变化会降低驱动器大行程的线性度。为了保持接触力的恒定，本发明在驱动足末端处集成应变检测单元，利用力传感器对驱动单元进行标定后，采集卡可以采集驱动足与移动平台间的接触力；通过Labview程序控制驱动装置在运动过程中保持驱动单元与移动平台间的最大接触力不变，维持驱动装置运动状态稳定，改善粘滑式压电驱动器大行程非线性问题。本发明具有结构紧凑，运动稳定性好，环境适应性好等特点。
改善粘滑式压电驱动器行程非线性装置方法

[发明专利]利用粘滑驱动回退现象实现表面复合微纳结构加工的方法-CN202111365888.5在审
发明人：黄虎;吴浩翔;张洪洋;李轩;魏大禹 -专利权人：吉林大学
申请日： 2021-11-18 - 公布日： 2022-02-18 - 主分类号： B81C1/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种利用粘滑驱动回退现象实现表面复合微纳结构加工的方法，属于表面微纳结构加工领域。在划痕过程中，将粘滑压电驱动器作为划痕方向的驱动装置，利用粘滑压电驱动器的回退现象使材料在划痕过程中发生堆积，进而在划痕产生的微沟槽结构表面生成周期性的栅状二级结构，即复合微纳结构；通过X‑Y电机平台的运动使相邻两条划痕搭接，实现大面积复合微纳结构的加工。本发明操作简单、加工效率高，通过调节粘滑压电驱动器的驱动电压可获得不同尺寸的表面复合微纳结构，一方面实现了粘滑驱动回退现象的有效利用，另一方面为表面复合微纳结构的加工提供了新思路。
利用驱动现象实现表面复合结构加工方法

[发明专利]一种大行程压电精密位移平台与控制方法-CN202110591211.7在审
发明人：王馗沣;李轩;孙强;陈炜威;吴浩翔;魏大禹;黄虎 -专利权人：王馗沣
申请日： 2021-05-28 - 公布日： 2021-08-20 - 主分类号： H02N2/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种大行程压电精密位移平台与控制方法，属于精密机械领域。该位移平台由基座、导轨a、动子a、导轨b、动子b和载物台组成。导轨a和导轨b固定连接在基座上；动子a通过滑块a安装在导轨a上；动子b通过滑块b安装在导轨b上；载物台固定连接在动子a的过渡板a和动子b的过渡板b上。该位移平台基于粘滑原理和压电驱动技术设计，具有结构简单、响应快、控制方便、定位精度高、行程大等特点，且采用动子与驱动机构一体结合的结构，克服了现有压电驱动器行程有限的问题，在较大行程范围内具备稳定的驱动能力。可用于精密测量、精密光学、微观力学性能测试、生物医学工程等领域。
一种行程压电精密位移平台控制方法

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