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[发明专利]压电叠堆直驱型宏微结合双轴拉伸-疲劳测试系统-CN201611091418.3有效
发明人：范尊强;周明星;张富;于淼;王顺博;乔元森;洪坤;刘航;肖慧琼;杨立国;任壮;王志伟;薛博然;刘秋成 -专利权人：吉林大学
申请日： 2016-12-01 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G01N3/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种压电叠堆直驱型宏微结合双轴拉伸‑疲劳测试系统，属于精密科学仪器领域。主要由精密驱动‑传动单元、CCD成像检测单元、力学和变形信号检测单元、试件夹持单元、压电叠堆驱动器单元部分组成。测试过程中，CCD成像检测单元对试件中心点进行原位观测，一旦中心点发生偏移，可通过大刚度、高频响压电叠堆驱动器单元进行实时偏移补偿，保证试件的中心点在测试过程中的位置相对固定。该测试系统应用范围广，可分别实现单轴/双轴拉伸测试，单轴/双轴拉伸疲劳测试，与光学成像系统具有良好的兼容性，可展开对材料微观组织结构与变形损伤机制的相关性规律研究。
压电叠堆直驱型宏微结合拉伸疲劳测试系统

[发明专利]采用异形铰链传动机构的压电驱动型精密旋转驱动装置-CN201711269839.5有效
发明人：赵宏伟;秦峰;程廷海;白元元;薛博然;赵丹;王云艺;国磊 -专利权人：吉林大学
申请日： 2017-12-05 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： H02N2/10 文献下载
摘要：本发明涉及一种采用异形铰链传动机构的压电驱动型精密旋转驱动装置，属于精密工程技术领域。包括底座、旋转台面、定子组件和轴承等单元，底座与旋转台面通过轴承连接，底座与定子组件通过螺栓连接，旋转台面与定子组件通过驱动足前端接触配合，底座和旋转台面与轴承均为过盈配合。当激励电信号作用于压电叠堆时，压电叠堆基于逆压电效应产生轴向伸长，使驱动足产生切向位移，驱动旋转台面产生精确旋转运动，通过改变驱动电压方向和时序，即可控制旋转台面产生正向、反向旋转运动以及实现定位。本发明具有结构简单、定位精度高以及响应速度快等诸多技术优势，在精密工程技术领域有广泛的应用前景。
采用异形铰链传动机构压电驱动精密旋转装置

[发明专利]压电型多自由度混合驱动式驱动器-CN201710492623.9有效
发明人：范尊强;周明星;郭悦;钱龙;薛博然;李源尚;刘航;赵宏伟;董景石 -专利权人：吉林大学
申请日： 2017-06-26 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： H02N2/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种压电型多自由度混合驱动式驱动器，属于精密驱动定位、精密加工领域。可实现精密旋转和步进式直线运动两个自由度的任意组合运动。主要由定子单元、转子单元和直线输出轴组成。其中定子单元中设有对心式压电钳位机构和直线驱动机构。通过锯齿波电源激励驱动压电晶片在缓慢弯曲后迅速反向振动，使得输出轴两端对称分布的压电振子沿着顺/逆时针振动，实现输出轴绕轴心的定向旋转；通过控制定子单元底部环形压电叠堆的伸缩量并匹配上、下层钳位机构动作的时间顺序，实现输出轴沿轴向的步进式直线运动。本发明可应用于精密驱动定位和加工领域，具有承载力大、工作行程长、控制效率高、工作稳定、输出精度高等优点。
压电自由度混合驱动驱动器

[发明专利]用于中子应力谱仪的真空变温环境加载装置-CN201911341672.8在审
发明人：张世忠;赵运来;薛博然;赵久成;赵大庆;徐利霞;赵宏伟 -专利权人：吉林大学
申请日： 2019-12-24 - 公布日： 2020-05-08 - 主分类号： G01N3/18 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于中子应力谱仪的真空变温环境加载装置，属于材料力学测试领域。包括环境腔组件、变温腔组件、观测视窗组件、夹具组件，变温腔组件固定在环境腔组件上；观测视窗组件通过转动销轴与环境腔组件相连；夹具组件通过密封圈与环境腔组件相连。能够提供‑55℃到250℃连续变化的变温环境，并可为被测试件提供真空或惰性气体等氛围。温度加载通过导热介质完成，被测试件温度波动很小。优点在于：变温环境腔集成度较高，更换被测试件比较容易；可对被测试件进行拉伸、压缩、三点弯等加载；能配合拉伸台在中子散射应力谱仪下获取被测试件的微观变形、织构演化等信息，对研究材料在变温条件下的损伤机制具有指导意义。
用于中子应力真空环境加载装置

[实用新型]磁-电-热多物理场耦合辅助腌制发酵自动化装置-CN201721826778.3有效
发明人：国磊;张建海;赵宏伟;陈历水;赵昌辉;王岩;谢英杰;王云艺;薛博然;赵丹 -专利权人：吉林大学
申请日： 2017-12-25 - 公布日： 2019-05-10 - 主分类号： A23L13/70 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种磁‑电‑热多物理场耦合辅助腌制发酵自动化装置，属于机电领域。电磁辅助腌制模块和动态自适应发酵模块集成在底座上；自动化控制与传输模块固定在保护罩的顶端，由机械手和移动平台组成，实现食物腌制及发酵过程的全自动化，确保生产安全卫生，保证接种菌类质量。优点在于：装置新颖，结构简单，将腌制、发酵设备结合在一个封闭无菌室内，并运用远程系统进行自动化控制与检测，使用电磁辅助腌制装置提高食物腌制效率，利用机械手自动运送食物，采用喷头均匀接种、洒水，利用风扇和加热装置动态自适应通气和调温，既实现物料灭菌、调温、原地接种，又可在线检测并控制物料温度、湿度、氧气，提高食品的发酵质量。
腌制发酵动态自适应自动化控制自动化装置机械手电磁辅助多物理场食物腌制耦合调温接种喷头本实用新型传输模块发酵过程发酵设备机电领域加热装置均匀接种模块集成全自动化生产安全移动平台远程系统在线检测菌类保护罩风扇灭菌洒水无菌底座氧气通气室内运送封闭检测卫生保证

[实用新型]用于中子散射分析的材料力学性能原位测试仪器-CN201820522201.1有效
发明人：张世忠;赵运来;赵宏伟;白元元;薛博然;刘泽洋;李磊;王赵鑫;孙书博;郑艳芳 -专利权人：吉林大学
申请日： 2018-04-13 - 公布日： 2018-11-30 - 主分类号： G01N3/18 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种用于中子散射分析的材料力学性能原位测试仪器，属于材料力学性能测试领域。仪器整体采用卧式布置，可实现高温下拉扭复合载荷的加载。加载模块通过环状电阻丝加热片对试件进行均匀加热，最高加热温度可达1100℃；加载模块前后安装有中子镜片，其尺寸确保中子束流能照射试件的指定位置。优点在于：采用双端同步拉伸，保证试样在拉扭过程中，中子束流照射区域不发生偏移；滚珠丝杠和扭转轴在同一轴线上，有效提高了测试结果的准确性；能在满足中子散射应力谱仪束流角度要求的条件下，对试件进行力‑热耦合加载；可与中子散射应力谱仪集成使用，实时动态监测被测试件的内部应力、应变分布及微观组织结构的演化等信息。
散射材料力学性能束流加载模块原位测试应力谱加载试件实时动态监测微观组织结构本实用新型环状电阻丝被测试件测试领域复合载荷滚珠丝杠角度要求均匀加热同步拉伸同一轴线卧式布置应变分布照射区域照射试件偏移加热片扭转轴热耦合镜片拉扭双端下拉加热分析保证

[发明专利]用于中子散射分析的材料力学性能原位测试仪器-CN201810329286.6在审
发明人：张世忠;赵运来;赵宏伟;白元元;薛博然;刘泽洋;李磊;王赵鑫;孙书博;郑艳芳 -专利权人：吉林大学
申请日： 2018-04-13 - 公布日： 2018-09-07 - 主分类号： G01N3/18 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于中子散射分析的材料力学性能原位测试仪器，属于材料力学性能测试领域。仪器整体采用卧式布置，可实现高温下拉扭复合载荷的加载。加载模块通过环状电阻丝加热片对试件进行均匀加热，最高加热温度可达1100℃；加载模块前后安装有中子镜片，其尺寸确保中子束流能照射试件的指定位置。优点在于：采用双端同步拉伸，保证试样在拉扭过程中，中子束流照射区域不发生偏移；滚珠丝杠和扭转轴在同一轴线上，有效提高了测试结果的准确性；能在满足中子散射应力谱仪束流角度要求的条件下，对试件进行力‑热耦合加载；可与中子散射应力谱仪集成使用，实时动态监测被测试件的内部应力、应变分布及微观组织结构的演化等信息。
散射材料力学性能束流加载模块原位测试应力谱加载试件实时动态监测微观组织结构环状电阻丝被测试件测试领域复合载荷滚珠丝杠角度要求均匀加热同步拉伸同一轴线卧式布置应变分布照射区域照射试件偏移加热片扭转轴热耦合镜片拉扭双端下拉加热分析保证

[实用新型]采用铰链传动机构的压电驱动型精密旋转驱动装置-CN201721671487.1有效
发明人：赵宏伟;秦峰;程廷海;白元元;薛博然;赵丹;王云艺;国磊 -专利权人：吉林大学
申请日： 2017-12-05 - 公布日： 2018-08-10 - 主分类号： H02N2/10 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种采用铰链传动机构的压电驱动型精密旋转驱动装置，属于精密工程技术领域。包括底座、旋转台面、定子组件和轴承等单元，底座与旋转台面通过轴承连接，底座与定子组件通过螺栓连接，旋转台面与定子组件通过驱动足前端接触配合，底座和旋转台面与轴承均为过盈配合。当激励电信号作用于压电叠堆时，压电叠堆基于逆压电效应产生轴向伸长，使驱动足产生切向位移，驱动旋转台面产生精确旋转运动，通过改变驱动电压方向和时序，即可控制旋转台面产生正向、反向旋转运动以及实现定位。本实用新型具有结构简单、定位精度高以及响应速度快等诸多技术优势，在精密工程技术领域有广泛的应用前景。
旋转台面底座定子组件精密旋转驱动装置精密工程技术本实用新型压电驱动型压电叠堆台面驱动足铰链轴承反向旋转运动定位精度高激励电信号逆压电效应时序过盈配合技术优势控制旋转螺栓连接前端接触驱动电压驱动旋转轴承连接伸长切向正向轴向响应应用配合

[实用新型]高温高频材料力学性能原位测试装置-CN201721732486.3有效
发明人：赵宏伟;王赵鑫;万杰;赵久成;薛博然;李文博;王吉如;徐博文;王军炎;刘思含 -专利权人：吉林大学
申请日： 2017-12-13 - 公布日： 2018-07-31 - 主分类号： G01N3/18 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种高温高频材料力学性能原位测试装置，属于材料试验机及精密仪器技术领域。主要由静态拉/压‑低周疲劳加载模块、原位监测模块、温度加载与监测模块、静态弯曲加载模块、超声疲劳加载模块和超声疲劳与静态弯曲加载模块位置切换机构组成。利用换能器、变幅杆和探针等组件实现对试件的高频加载，利用高频伺服液压缸组件实现拉/压载荷和低频交变载荷的加载，利用卤素加热灯施加高温载荷，并通过原位监测模块采用非接触测量方式对试件的应变实时测量。本实用新型结构简单、布局紧凑，可以实现弯曲超声疲劳与拉伸载荷复合加载并与温度场耦合，能够较真实地模拟航空、航天等关键领域服役材料在高温高频交变载荷作用下的复杂工况。
加载模块超声加载材料力学性能原位测试装置本实用新型原位监测试件疲劳非接触测量方式位置切换机构应变实时测量材料试验机伺服液压缸低频交变低周疲劳复合加载复杂工况高温载荷关键领域监测模块精密仪器拉伸载荷疲劳加载载荷作用耦合变幅杆换能器加热灯温度场交变探针紧凑施加航天航空

[实用新型]八足仿生蜘蛛机器人-CN201721538764.1有效
发明人： 薛博然;赵宏伟;丁方胜 -专利权人：吉林大学
申请日： 2017-11-17 - 公布日： 2018-07-10 - 主分类号： B62D57/032 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种八足仿生蜘蛛机器人，属于仿生机器人学科领域。包括机器人本体、机器人腿部和液压控制系统三部分，所述机器人腿部共有八个，分列在机器人本体的两侧，每个机器人腿部都通过轴承A、B、T型铰链座与机器人本体连接，并以此构成每个机器人腿部的髋关节结构；液压控制系统集成在机器人本体上，随机器人一同运动，使得仿生蜘蛛机器人形成一个独立的运动体。优点在于：仿生蜘蛛机器人的八条腿布置与现实中的蜘蛛相仿，而且其步足模式完全模仿现实中蜘蛛的运动方式，动作十分敏捷而且平稳。所有腿部关节都是以液压为动力源，使得机器人整体结构更加紧凑且负重越障能力显著提高。
蜘蛛机器人本体机器人腿部机器人液压控制系统八足仿生机器人髋关节结构腿部关节学科领域越障能力运动方式动力源运动体分列轴承负重紧凑模仿

[实用新型]低温原位双轴拉伸力学性能测试装置-CN201721686125.X有效
发明人：赵宏伟;王云艺;赵丹;薛博然;谢英杰;国磊 -专利权人：吉林大学
申请日： 2017-12-07 - 公布日： 2018-06-22 - 主分类号： G01N3/18 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种低温原位双轴拉伸力学性能测试装置，属于力学性能测试领域。采用立式结构，步进电动机通过联轴器与精密滚珠丝杠相连，通过丝杠螺母传动将电机的转动转变为运动板的精确直线运动，进而实现X轴、Y轴的同步双轴拉伸加载。温度加载模块采用半导体制冷片制冷，温度变化范围为0℃~30℃，实现变温条件下材料双轴拉伸力学性能测试。配合光学显微镜，对测试过程中试件的微观力学行为与损伤机制进行原位动态监测。优点在于：可以模拟材料真实服役状态；测试装置结构紧凑、占地面积小、便于集成和控制,对低温环境复杂应力状态材料力学性能测试研究具有重要意义。
力学性能测试双轴拉伸低温原位半导体制冷片材料力学性能测试装置结构复杂应力状态精密滚珠丝杠丝杠螺母传动本实用新型步进电动机光学显微镜测试过程测试研究低温环境动态监测服役状态加载模块立式结构模拟材料同步双轴微观力学重要意义联轴器运动板变温加载拉伸制冷紧凑转动电机损伤配合

[实用新型]变温可转位微纳米压痕测试装置-CN201721355303.0有效
发明人：赵宏伟;薛博然;张世忠;丁方胜;谢英杰;赵丹;刘秋成;孔令奇;国磊;王云艺;王赵鑫;李磊 -专利权人：吉林大学
申请日： 2017-10-20 - 公布日： 2018-05-29 - 主分类号： G01N3/54 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种变温可转位微纳米压痕测试装置，属于精密仪器领域。包括工作台转位基座、高低温工作腔和压头驱动/进给机构三个部分，高低温工作腔安装在工作台转位基座的L型安装板上，压头驱动/进给机构安装在工作台转位基座的设备基座上；工作台转位基座主要是用来实现工作台转位动作和做整机支撑，高低温工作腔可以给试件测量过程提供连续变温的环境氛围，并且能隔绝外界干扰，压头驱动/进给机构主要实现压头在竖直方向上的进给动作，并通过压力传感器和位移传感器获得测量数据。优点在于：测量结果精确、测量范围广、结构紧凑，大大促进了材料力学性能测试技术领域及其装备的发展。
工作台压头转位进给机构高低温工作腔变温压痕测试装置可转位微纳米驱动材料力学性能测试技术领域本实用新型位移传感器压力传感器测量过程测量数据环境氛围精密仪器设备基座外界干扰转位动作进给试件竖直整机测量支撑

[发明专利]低温原位双轴拉伸力学性能测试装置-CN201711282168.6在审
发明人：赵宏伟;王云艺;赵丹;薛博然;谢英杰;国磊 -专利权人：吉林大学
申请日： 2017-12-07 - 公布日： 2018-05-25 - 主分类号： G01N3/18 文献下载
摘要：本发明涉及一种低温原位双轴拉伸力学性能测试装置，属于力学性能测试领域。采用立式结构，步进电动机通过联轴器与精密滚珠丝杠相连，通过丝杠螺母传动将电机的转动转变为运动板的精确直线运动，进而实现X轴、Y轴的同步双轴拉伸加载。温度加载模块采用半导体制冷片制冷，温度变化范围为0℃~30℃，实现变温条件下材料双轴拉伸力学性能测试。配合光学显微镜，对测试过程中试件的微观力学行为与损伤机制进行原位动态监测。优点在于：可以模拟材料真实服役状态；测试装置结构紧凑、占地面积小、便于集成和控制,对低温环境复杂应力状态材料力学性能测试研究具有重要意义。
力学性能测试双轴拉伸低温原位半导体制冷片材料力学性能测试装置结构复杂应力状态精密滚珠丝杠丝杠螺母传动步进电动机光学显微镜测试过程测试研究低温环境动态监测服役状态加载模块立式结构模拟材料同步双轴微观力学重要意义联轴器运动板变温加载拉伸制冷紧凑转动电机损伤配合

[发明专利]高温高频材料力学性能原位测试装置-CN201711328964.9在审
发明人：赵宏伟;王赵鑫;万杰;赵久成;薛博然;李文博;王吉如;徐博文;王军炎;刘思含 -专利权人：吉林大学
申请日： 2017-12-13 - 公布日： 2018-04-20 - 主分类号： G01N3/18 文献下载
摘要：本发明涉及一种高温高频材料力学性能原位测试装置，属于材料试验机及精密仪器技术领域。主要由静态拉/压‑低周疲劳加载模块、原位监测模块、温度加载与监测模块、静态弯曲加载模块、超声疲劳加载模块和超声疲劳与静态弯曲加载模块位置切换机构组成。本发明利用换能器、变幅杆和探针等组件实现对试件的高频加载，利用高频伺服液压缸组件实现拉/压载荷和低频交变载荷的加载，利用卤素加热灯施加高温载荷，并通过原位监测模块采用非接触测量方式对试件的应变实时测量。本发明结构简单、布局紧凑，可以实现弯曲超声疲劳与拉伸载荷复合加载并与温度场耦合，能够较真实地模拟航空、航天等关键领域服役材料在高温高频交变载荷作用下的复杂工况。
高温高频材料力学性能原位测试装置

[发明专利]变温可转位微纳米压痕测试装置-CN201710982770.4在审
发明人：赵宏伟;薛博然;张世忠;丁方胜;谢英杰;赵丹;刘秋成;孔令奇;国磊;王云艺;王赵鑫;李磊 -专利权人：吉林大学
申请日： 2017-10-20 - 公布日： 2018-02-16 - 主分类号： G01N3/54 文献下载
摘要：本发明涉及一种变温可转位微纳米压痕测试装置，属于精密仪器领域。包括工作台转位基座、高低温工作腔和压头驱动/进给机构三个部分，高低温工作腔安装在工作台转位基座的L型安装板上，压头驱动/进给机构安装在工作台转位基座的设备基座上；工作台转位基座主要是用来实现工作台转位动作和做整机支撑，高低温工作腔可以给试件测量过程提供连续变温的环境氛围，并且能隔绝外界干扰，压头驱动/进给机构主要实现压头在竖直方向上的进给动作，并通过压力传感器和位移传感器获得测量数据。优点在于测量结果精确、测量范围广、结构紧凑，大大促进了材料力学性能测试技术领域及其装备的发展。
变温可转位微纳米压痕测试装置

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