[实用新型]双轴拉伸力学性能测试仪器及原位微观力学性能测试设备

说明书

本实用新型涉及一种双轴拉伸力学性能测试仪器及原位微观力学性能测试设备。所述双轴拉伸力学性能测试仪器主要针对薄膜材料进行拉伸试验，使用时将待测试的试件放入夹具上板组件和夹具下板组件之间固定，使用拉伸装置对试件进行双轴或单轴拉伸，然后利用作用力检测装置检测拉伸方向上试件所受到的力，并通过位移检测装置检测拉伸方向上试件产生的尺寸变化；同时，由于本实用新型提供的拉伸力学性能测试仪器的体积小，结构紧凑，可以直接与Raman光谱仪、XRD、超景深显微镜或光学显微镜相结合，实现对被测试试件的微观损伤演变进行原位表征，为研究材料的微观损伤演变规律和失效机理提供参考。

技术领域

本实用新型涉及力学性能测试仪器技术领域，具体地，涉及一种双轴拉伸力学性能测试仪器及原位微观力学性能测试设备。

背景技术

纺织材料和薄膜材料是日常使用很广泛的一类材料，在纺织材料平面上，经纬线互相垂直。由于经纬线性能各异，因此织物应该认为正交各向异性的。薄膜材料没有弯曲刚度，仅能抵抗拉力。然而在实际使用过程中，并非受到单一形式的破坏，而是复杂应力的共同作用。这就要求纺织或薄膜材料必须具有一种承受机械载荷而不超过许可变形或不破坏的能力，这种能力就是材料的力学性能，而要了解材料的力学性能以及影响材料力学性能的各种因素，就必须结合材料的失效形式，通过设计实验来了解材料各方面的力学性能。

其中，拉伸试验则是应用最广泛的力学性能试验方法之一。传统的拉伸试验一般是在万能材料试验机上进行的，试验时，调整移动横梁至适当位置，将标准试样处于铅垂并位于中间位置时夹紧试样，然后在标准试样上加载进行拉伸，由于拉伸疲劳加载比较符合实际生产中结构件以及功能件的实际工作情况，所以常在拉伸试验中被采用。

原位力学性能测试是指在微、纳米尺度下对试件材料进行力学性能测试，通过电子显微镜等观测仪器对载荷作用下材料发生的微观变形损伤进行全程动态监测的一种力学测试技术。该技术深入的揭示了各类材料及其制品的微观力学行为、损伤机理及其与载荷作用和材料性能间的相关性规律。但是这种拉伸测试装置体积大，属于“非原位”拉伸测试领域，即在测试的动态过程中，不能借助于扫描电子显微镜，拉曼光谱仪，激光共聚焦显微镜，超景深显微镜等显微成像组件对被测试件在拉伸加载工况下，开展原位实时的动态监测。

实用新型内容

为了改善现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供了一种双轴拉伸力学性能测试仪器及原位微观力学性能测试设备，以解决现有技术中存在的现有的拉伸测试装置体积大，属于“非原位”拉伸测试领域，即在测试的动态过程中，不能借助于扫描电子显微镜，拉曼光谱仪，激光共聚焦显微镜，超景深显微镜等显微成像组件对被测试件在拉伸加载工况下，开展原位实时的动态监测的技术问题。

在本实用新型的实施例中提供了一种双轴拉伸力学性能测试仪器，所述双轴拉伸力学性能测试仪器包括有底座和设置于底座上的夹具固定装置、拉伸装置、作用力检测装置及位移检测装置；所述夹具固定装置用于固定待测试的试件，所述夹具固定装置包括有夹具上板组件和夹具下板组件，试件放置于所述夹具上板组件和夹具下板组件之间，所述夹具下板组件包括有相互垂直设置的第一夹具下板组件和第二夹具下板组件，第一夹具下板组件包括有相互平行设置的夹具下板a与夹具下板b，第二夹具下板组件包括有相互平行设置的夹具下板c与夹具下板d，所述夹具上板组件包括有夹具上板a、夹具上板 b、夹具上板c、夹具上板d，所述夹具上板a位于夹具下板a上方，所述夹具上板b位于夹具下板b上方，所述夹具上板c位于夹具下板 c上方，所述夹具上板d位于夹具下板d上方，对试件进行装夹；所述拉伸装置的数量为四个，所述拉伸装置分别与夹具下板a、夹具下板b、夹具下板c、夹具下板d相连接，用于对试件在相互垂直的两个方向上施加拉力和压力；所述位移检测装置数量为四个，所述位移检测装置分别与夹具下板a、夹具下板b、夹具下板c、夹具下板d 相连接，用于对试件在四个方向上的位移进行测量；所述作用力检测装置的数量至少为两个，两个所述作用力检测装置分别与相互垂直的两个所述夹具下板相连接，用于对试件在两个相互垂直的方向上所受的作用力进行测量。