[发明专利]薄膜材料拉压疲劳动态加载测量系统

摘要

本发明公开了薄膜材料拉压疲劳动态加载测量系统，它包括动态加载装置，所述的动态加载装置放置于光学显微镜下的三维精密平移台上，CCD相机安装在光学显微镜的目镜上端。本系统由步进电机和压电陶瓷构成的双系统拉伸装置，实现了集大位移、高精度于一体；可直接对薄膜材料进行静、动态加载；加载过程中可实时观测薄膜表面形貌变化，可实现非接触式局部应变的测量；本发明结构紧凑，使用方便。

主权项

薄膜材料拉压疲劳动态加载测量系统，其特征在于：它包括动态加载装置，所述的动态加载装置放置于光学显微镜下的三维精密平移台上，CCD相机安装在光学显微镜的目镜上端，所述的动态加载装置包括安装在底座上的步进电机，所述的步进电机的电机轴与双向滚珠丝杠通过联轴器连接，所述的双向滚珠丝杠的两端支撑设置在支撑座内，所述的支撑座固定在底座上，在所述的双向滚珠丝杠螺纹上连接有左、右丝杠螺母，在所述的左、右丝杠螺母上分别安装有左、右载物台，所述的左、右载物台与安装在底座上的导轨通过滑块滑动连接以导向，在所述的左载物台上固定连接有基座和左端支撑，一个力传感器安装在左端支撑和左夹具之间，所述的力传感器的一端与左端支撑固定相连并且其另一端与左夹具固定相连，在所述的右载物台后部固定连接有右端支撑并且在位于右端支撑前方的右载物台上通过燕尾槽滑动连接有一个右夹具，在所述的右夹具上开有内槽，支撑墙设置在右夹具内槽内并固定在右载物台上，在所述的支撑墙后壁与右夹具内槽后壁间固定有压电陶瓷，在所述的右端支撑凹槽内安装有减震橡胶弹簧并且减震橡胶弹簧的前端与右夹具后壁压紧设置，光栅尺位移传感器的光栅尺读数头固定在右夹具的一侧侧面上，光栅尺位移传感器的光栅尺主尺粘接在基座上，在所述的底座侧面固定有两个限位开关，一个数据采集卡与步进电机的驱动器、力传感器的变送器、光栅尺位移传感器和限位开关相连，所述的数据采集卡、压电陶瓷的驱动电源和CCD相机与一台计算机相连，所述的数据采集卡用于采集力传感器和光栅尺位移传感器以及限位开关的信号并将信号传递给计算机，所述的计算机根据采集的信号进行信号处理后，再通过数据采集卡向步进电机的驱动器发送控制指令控制步进电机的转动，通过所述计算机控制所述压电陶瓷的驱动电源的输出波形和频率以控制所述压电陶瓷的位移和加载频率，所述的CCD相机用于采集不同时刻试件表面的图像，并储存到所述的计算机中。