[实用新型]多场耦合下原位三轴拉伸疲劳测试装置

摘要

本实用新型涉及一种多场耦合下原位三轴拉伸疲劳测试装置，属于精密科学仪器领域。包括三轴拉伸、疲劳加载与测量子系统、热场加载子系统、悬臂压痕加载与测量子系统。三轴拉伸的加载通过电机经过两级蜗轮蜗杆减速，驱动丝杠螺母副机构带动拉伸平台实现；疲劳测试通过三个压电陶瓷驱动的柔性铰链实现；热场的加载通过氮化硅加热片与加热台组成的加热系统对试件进行热辐射加热来实现；悬臂压痕的施加通过压电陶瓷驱动柔性铰链使悬臂梁产生向下的位移来实现；主平台上有定位孔，通过安装平台可将显微镜集成在主平台上，实现试件在加载过程中的原位观测。原理可靠，结构紧凑，可精确的表征出材料在受三轴拉伸等多场耦合时的微纳米尺度的力学性质。

主权项

一种多场耦合下原位三轴拉伸疲劳测试装置，其特征在于：包括三轴拉伸、疲劳加载与测量子系统、热场加载子系统、悬臂压痕加载与测量子系统；所述三轴拉伸、疲劳加载与测量子系统包括：主平台（1）、三轴拉伸的电机驱动单元（2）、轴向移动单元（3）、疲劳及夹具单元（4）、可调节减震脚杯（8）、连接平台（20）、拉力传感器（23），所述主平台（1）通过六个可调节减震脚杯（8）进行支撑，整体放置于隔震平台上；三轴拉伸的电机驱动单元（2）通过连接平台（20）与轴向移动单元（3）连接；疲劳及夹具单元（4）通过三颗内六角螺钉a（42）固定在轴向移动单元（3）上，试件（7）与压板（26）通过两颗内六角螺钉b（43）固定在疲劳及夹具单元（4）上，拉力传感器（23）一端通过螺母a（44）固定在挡板（22）上，另一端栓接在疲劳及夹具单元（4）上；所述热场加载子系统包括：加热台（6）、氮化硅陶瓷加热片（45），所述加热台（6）通过内六角螺钉c（46）与主平台（1）相连，氮化硅陶瓷加热片（45）插在加热台（6）的插槽中；所述悬臂压痕加载与测量子系统包括：柔性铰链与压电陶瓷单元（31）、悬臂梁支座（32）、悬臂梁（33）、挡盖（34）、压头（35）、销轴（36）、可调支撑台（37）、调节螺钉（38）、压簧（39）、蝶形螺母（40）、称重传感器（41），所述支座（32）通过蝶形螺母（40）与主平台（1）连接；柔性铰链与压电陶瓷单元（31）通过四个内六角螺钉e（48）与悬臂梁支座（32）连接；悬臂梁（33）通过销轴（36）连接到悬臂梁支座（32）上；称重传感器（41）及压头（35）安装在悬臂梁（33）内，称重传感器（41）的上端通过螺母b（50）与挡盖（34）连接；可调支撑台（37）调节悬臂梁（33）在自由状态时的高度，通过调整调节螺栓（38）来调整可调支撑台（37）的高度，可调支撑台（37）与悬臂梁支座（32）之间由压簧（39）提供弹性支撑力。