[实用新型]高温高频材料力学性能原位测试装置

权利要求书

1.一种高温高频材料力学性能原位测试装置，包括气浮隔振台（1）、静态拉/压-低周疲劳加载模块（2）、原位监测模块、温度加载与监测模块（5）、静态弯曲加载模块（6）、超声疲劳加载模块（7）和超声疲劳与静态弯曲加载模块位置切换机构（8），其特征在于：所述原位监测模块由数字散斑原位测试系统（3）和光学原位观测单元（4）组成；所述静态拉/压-低周疲劳加载模块（2）、数字散斑原位测试系统（3）和温度加载与监测模块（5）均通过螺栓固连在气浮隔振台（1）上；所述光学原位观测单元（4）、静态弯曲加载模块（6）和超声疲劳加载模块（7）经由超声疲劳与静态弯曲加载模块位置切换机构（8）固连在气浮隔振台（1），保证超声疲劳加载模块（7）与光学原位观测单元（4）和静态弯曲加载模块（6）平行度以及与静态拉/压-低周疲劳加载模块（2）垂直度，且保证彼此运动不产生干涉；所述光学原位观测单元（4）与静态弯曲加载模块（6）相对于静态拉/压-低周疲劳加载模块（2）对称布置，并保持光学原位观测单元（4）的观测镜筒轴线与静态弯曲加载模块（6）的加载轴线相重合。

2.根据权利要求1所述的高温高频材料力学性能原位测试装置，其特征在于：所述的静态拉/压-低周疲劳加载模块（2）是：两套高频伺服液压缸组件（23）分别固连在两侧的支架（24）上，其活塞杆伸出端经由连接套（25）与力传感器I（26）相连；下夹具体（27）与力传感器I（26）螺纹相连，并设有与薄板试件（29）夹持端相吻合的凹槽，配合上夹具体（28）完成对薄板试件（29）的夹紧和加载；下夹具体（27）内设有“U”形循环冷却回路，以阻隔高温载荷传递到力传感器I（26）；两侧的支架（24）分别通过四个内六角圆柱头螺钉（22）固定在气浮隔振台（1）上，并通过两个圆柱销（21）进行定位。

3.根据权利要求1所述的高温高频材料力学性能原位测试装置，其特征在于：所述的光学原位观测单元（4）是：改进型体式显微镜（412）固定于安装支架（413）上，进而通过螺钉固连在螺母座I（46）上；弹性联轴器I（72）封装于联轴器保护壳I（49），通过前端盖（48）和后端盖（410）密封防尘，两端分别与直流伺服电机I（411）、丝杠模组I（44）相连，传递扭矩；直流伺服电机I（411）固定在后端盖（410）上进而与底座I（43）固连；螺母座I（46）通过四个滑块（45）与两根直线导轨（47）装配在一起，安装在底座I（43）上；激光位移传感器I（42）固定在激光位移传感器支架（41）上，并位于直线导轨（47）两端极限位置之内的底座I（43）上。

4.根据权利要求1所述的高温高频材料力学性能原位测试装置，其特征在于：所述的温度加载与监测模块（5）是：两盏卤素加热灯（52）和监测设备（53）分别与三个多自由度机械臂（51）的连接端相连，并固定在气浮隔振台（1）上。

5.根据权利要求1所述的高温高频材料力学性能原位测试装置，其特征在于：所述的静态弯曲加载模块（6）是：直流伺服电机II（61）通过电机安装板（62）固连在底座II（612）上；丝杠模组II（610）通过弹性联轴器II（83）与直流伺服电机II（61）外伸轴相连，并采用一端固定一端游动的安装方式；弹性联轴器II（83）置于联轴器保护壳II（63）内，并通过电机安装板（62）密封防尘；力传感器II（67）分别与压头（68）、连接套筒（66）螺纹连接，并固定在“L”形支座（64）上；“L”形支座（64）固连在螺母座II（65）上，螺母座II（65）与直线导轨滑块组件I（611）相连，直线导轨滑块组件I（611）连接在底座II（612）上；两个限位行程开关（69）分别固定在行程极限位置之内的底座II（612）上；增量式直线光栅尺Ⅰ（615）连接在螺母座II（65）上；外部读数头I（614）固定在外部读数头安装板Ⅰ（613）上，外部读数头安装板Ⅰ（613）与底座II（612）固连。