[发明专利]集成梳状静电预加载的微纳材料力学性能检测结构

权利要求书

1.一种集成梳状静电预加载的微纳材料力学性能检测结构，其特征在于，包括：后屈曲式微力检测结构和集成梳状静电式预加载结构,所述后屈曲式微力检测结构与所述集成梳状静电式预加载结构相连，其中，

所述集成梳状静电式预加载结构被构造为在其内部成对的集成梳状结构上加载电压后能够利用静电作用力引发变形以实施预加载；

所述后屈曲式微力检测结构被构造为当所述集成梳状静电式预加载结构未实施预加载时，所述后屈曲式微力检测结构处于自然的无加载状态，当集成梳状静电式预加载结构实施预加载时，所述后屈曲式微力检测结构被轴向压缩，处于预加载屈曲平衡状态，然后所述后屈曲式微力检测结构受到试件的轴向微力作用，所述预加载屈曲平衡状态发生改变，使所述后屈曲式微力检测结构发生放大的横向结构变化，从而实现微力检测。

2.根据权利要求1所述的集成梳状静电预加载的微纳材料力学性能检测结构，其特征在于，所述后屈曲式微力检测结构为平面型轴对称结构，具体包括：

悬浮的微力检测中心杆与微力感测块，所述微力检测中心杆位于对称轴线上，所述微力检测中心杆的一端与试件相连，另一端与所述微力感测块的中点相连，微力检测中心杆与所述微力感测块呈T型连接；

悬浮的第一柔性压杆、第二柔性压杆、第三柔性压杆和第四柔性压杆，所述第一柔性压杆、第二柔性压杆、第三柔性压杆和第四柔性压杆的材料相同、长度相等、均与所述对称轴平行，所述第一柔性压杆、第二柔性压杆关于所述对称轴对称，所述第三柔性压杆、第四柔性压杆关于所述对称轴对称，其中，所述第一柔性压杆的一端和所述第二柔性压杆的一端与所述微力感测块的一侧相连，所述第三柔性压杆的一端和所述第四柔性压杆的一端与所述微力感测块的另一侧相连，所述第一柔性压杆的另一端与第一固定块相连以固定，所述第二柔性压杆的另一端与第二固定块相连以固定；

悬浮的可动预加载横梁，所述可动预加载横梁的一侧与所述第三柔性压杆的另一端和所述第四柔性压杆的另一端相连，所述可动预加载横梁的另一侧与所述集成梳状静电式预加载结构相连。

3.根据权利要求1或2所述的集成梳状静电预加载的微纳材料力学性能检测结构，其特征在于，所述第一柔性压杆、第二柔性压杆、第三柔性压杆和第四柔性压杆的长宽比大于100。

4.根据权利要求1-3任一项所述的集成梳状静电预加载的微纳材料力学性能检测结构，其特征在于，所述第一柔性压杆、第二柔性压杆、第三柔性压杆和第四柔性压杆被构造成在受到压力时朝着两侧方向凸出变形。

5.根据权利要求1-4任一项所述的集成梳状静电预加载的微纳材料力学性能检测结构，其特征在于，所述电热式屈曲预加载结构中包括与所述后屈曲式微力检测结构相连的悬浮的集成梳状静电结构，所述悬浮的集成静电静电结构因加电压产生静电相互作用力而发生形变，推动所述可动预加载横梁，所述第一柔性压杆、第二柔性压杆、第三柔性压杆和第四柔性压杆受轴向力作用被轴向压缩，处于屈曲状态。

6.根据权利要求1-5任一项所述的集成梳状静电预加载的微纳材料力学性能检测结构，其特征在于，所述集成梳状静电式预加载结构为平面型轴对称结构，具体包括：

刚性的驱动杆，所述驱动杆位于对称轴上，所述驱动杆的一端与所述后屈曲式微力检测结构相连；

驱动梳座以及驱动梳齿，所述驱动杆的另一端与所述驱动梳座的中点相连，所述驱动杆与所述驱动梳座呈T型连接，所述驱动梳齿与所述驱动梳座相连，所述驱动梳座的一端通过第一弹簧支撑连接第三固定块以固定，所述驱动梳座的另一端通过第二弹簧支撑连接第四固定块以固定；

固定梳座以及固定梳齿，所述固定梳齿与所述固定梳座相连，所述固定梳座用于固定，所述固定梳齿的形状位置与所述驱动梳齿相匹配，所述固定梳齿用于与所述驱动梳齿之间产生静电相互作用力。