[发明专利]一种针对IPMC人工肌肉材料综合性能测试的实验平台

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种材料性能测试的实验平台，具体地说是IPMC人工肌肉材料性能测试的实验平台。

背景技术

IPMC（Ionic Polymer-Mental Composites，离子聚合物金属复合材料）作为一种新型EAP智能材料，受到国内外的广泛关注。因其致动性能类似于“人工肌肉”，故被广泛称之为人工肌肉材料。此材料自身克服了传统机械的部分缺点，且凭借其质量轻、低电压条件下能够获得较大致动位移、噪音低等优点，具有较大的应用前景。

实验方法作为研究IPMC材料性能的重要手段，对推进材料自身性能以及后期推广应用具有重要作用，很多重要的性能优化都是首先在实验条件下获得的。传统意义来说，实验测试的方式比较简单，并没有形成一套完整、标准的IPMC人工肌肉材料性能测试实验平台。在现阶段性能研究中，主要是IPMC人工肌肉材料性能测试平台，其较为巧妙的结构设计相对于传统的简易平台来说已经是一个巨大的突破与创新。但随着研究的不断深入，测试内容不断扩大，对实验平台测试功能提出了新的要求。IPMC人工肌肉材料研究的费用比较高，实验过程所需参数较为繁杂，且没有一套较完善的实验设备，这些不利因素对于实验结果测试来说也是一个巨大的瓶颈。因此，如何利用简单、可靠的实验平台，评估IPMC人工肌肉材料的性能并为实际应用提供可靠依据，仍是现阶段亟需解决的问题。现阶段的测量平台仅限于简单实验数据的获取，测量的因素不够全面，并且在平台局部结构方面需要不断进行优化与创新。因此，研究、制造一种具有综合、精确、稳定和方便的IPMC人工肌肉材料综合测试实验平台是一项十分重要的任务。

发明内容

本发明的目的在于提供操作方便、功能齐全、测量精确的一种针对IPMC人工肌肉材料综合性能测试的实验平台。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种针对IPMC人工肌肉材料综合性能测试的实验平台，其特征是：包括试样夹持模块、试样拉力测试模块；试样夹持模块包括量角器、两个金属电极，试样夹在两个金属电极之间，两个金属电极的外部分别设置第一绝缘层和第二绝缘层，第一绝缘层右侧依次设置移动挡板、推板，移动挡板和推板之间安装水平光杆，水平光杆上套装弹簧，推板右侧设置丝杠底座，丝杠底座里安装中空的微调丝杠，推板上设置通孔，微调丝杠的左端安装在推板上的通孔里，当微调丝杠带动推板向左移动时，水平光杆进入微调丝杠里，微调丝杠的右端安装微调手轮，量角器设置在试样的后方，量角器的角度中心位于试样的下端部；试样拉力测试模块包括腔体，腔体的上方开有上通孔，腔体的下方开有下通孔，上通孔里安装测力输入轴，上通孔里安装测力输出轴，测力输入轴和测力输出轴各有一个端部位于腔体里，两个端部之间安装中间开有滑槽的平衡滑道导杆，平衡滑道导杆与两个端部均铰接，腔体上开有上通孔一侧的内壁设置支点位移显示盘，该侧对面的内壁开有长条孔，平衡支点的一端安装在滑槽里，另一端通过螺栓安装在长条孔里，平衡支点的位置可通过滑槽和长条孔调节，腔体和拉力传感器通过各自的支架安装在拉力底座上，测力输出轴位于腔体外的端部连接拉力传感器，测力输入轴位于腔体外的端部为圆锥状，圆锥状的端部与试件接触。

本发明还可以包括：

1、试样夹持模块、试样拉力测试模块均安装在进给模块上，进给模块包括垂直进给机构、水平进给机构，垂直进给机构包括支撑座、支撑杆、丝杠、螺纹滑块、垂直底座，螺纹滑块内部设置螺纹孔，螺纹滑块通过螺纹孔安装在丝杠上并与丝杠相配合，支撑杆的a端为齿轮状端部，b端与螺纹滑块铰接，所述的支撑杆包括四个，螺纹滑块包括两个，第一支撑杆和第二支撑杆的a端安装在支撑座上并相互啮合，第三支撑杆和第四支撑杆的a端安装在垂直底座上并相互啮合，第一支撑杆和第三支撑杆的b端与第一螺纹滑块铰接，第二支撑杆和第四支撑杆的b端与第二螺纹滑块铰接，丝杠的一端固定有手轮，试样夹持模块的丝杠底座固定在支撑座上；水平进给机构包括平台底座，平台底座里铺设滑轨，滑块安装在滑轨上，滑块内部设置螺纹孔，驱动丝杠安装在滑块内部并与螺纹孔相配合，驱动丝杠的一端固定有驱动手轮，垂直进给机构的垂直底座固定在滑块上，拉力底座固定在平台底座上。

2、还包括试样位移测试模块，试样位移测试模块包括位移支架、激光位移传感器，激光位移传感器通过支撑肋板安装在位移支架上，支撑肋板可在位移支架上移动。