[发明专利]拉伸-弯曲复合载荷下材料疲劳力学性能测试装置与方法

权利要求书

1.一种拉伸-弯曲复合载荷下材料疲劳力学性能测试装置，其特征在于：装置整体采用四柱立式对称布置，包括隔振基座(1)、支撑框架(2)、超声加载模块(3)、液压加载模块(4)、拉伸加载模块(5)、超声探伤模块(6)，所述支撑框架(2)通过螺纹与隔振基座(1)相连，液压加载模块(4)通过连接法兰与支撑框架(2)相连，超声加载模块(3)通过螺纹与液压加载模块(4)相连，拉伸加载模块(5)设置在隔振基座(1)上，超声探伤模块(6)设置在隔振基座(1)上。

2.根据权利要求1所述的拉伸-弯曲复合载荷下材料疲劳力学性能测试装置，其特征在于：所述的隔振基座(1)是：隔振平台(11)通过螺钉与大理石基座(12)相连；所述的支撑框架(2)采用四柱立式结构，上支撑板(9)通过螺钉与四个立柱(7)相连，立柱(7)通过螺纹与隔振基座(1)相连，连接块c(10)固定在立柱(7)上，通过螺钉与液压连接板(8)相连，实现对装置的稳定支撑。

3.根据权利要求1所述的拉伸-弯曲复合载荷下材料疲劳力学性能测试装置，其特征在于：所述的液压加载模块(4)具有静态弯曲加载和高频弯曲疲劳加载功能，实现对被测材料试样的静态弯曲加载或0~100 Hz高频弯曲疲劳加载；蓄能器（22）、液压管道（25）与液压阀板（21）相连，液压阀板（21）与高频伺服液压缸（24）连接；液压缸保护套（23）与高频伺服液压缸（24）末端通过螺栓固定，液压法兰盘（26）与高频伺服液压缸（24）活塞杆伸出端通过螺栓连接；胀紧套（20）一端与高频伺服液压缸（24）的活塞杆末端相连，另一端与拉压力传感器（27）相连。

4.根据权利要求1所述的拉伸-弯曲复合载荷下材料疲劳力学性能测试装置，其特征在于：所述的超声加载模块(3)通过连接板(16)与液压加载模块(4)相连，实现对超高频弯曲疲劳试样(33)的20 kHz超高频弯曲疲劳加载；超声连接器（18）与超声换能器17相连，变幅杆（13）与超声连接器（18）相连，超声弯曲压头（19）与变幅杆（13）相连；超声连接板（14）固定在超声连接器（18）的轴肩处，传力杆（15）一端与连接板（16）相连，另一端穿过超声连接板（14）上的通孔，并通过螺母固定。

5.根据权利要求1所述的拉伸-弯曲复合载荷下材料疲劳力学性能测试装置，其特征在于：所述的拉伸加载模块(5)包含试样对中机构(36)和穿销式拉弯复合夹具(32)两个子模块，分别实现对被测材料试样的精确对中及静态拉伸/压缩加载；试样对中机构(36)和穿销式拉弯复合夹具(32)均设置在Y移动平台(31)上，通过手动移动Y移动平台(31)完成试样对中机构(36)和穿销式拉弯复合夹具(32)两个子模块的快速切换。

6.根据权利要求1或5所述的拉伸-弯曲复合载荷下材料疲劳力学性能测试装置，其特征在于：所述的拉伸加载模块(5)是：伺服电机（28）通过电机固定板固定，经联轴器（29）与固定在丝杠座a（30）、丝杠座b（34）上的丝杠a（37）相连，丝杠座a（30）、丝杠座b（34）通过螺栓固定在底座（41）上；滑块（35）与精密直线导轨（40）装配在一起，并固定在底座（41）上；Y移动平台（31）与燕尾型导轨（38）装配在一起，燕尾型导轨（38）固定在X移动平台（39）上，X移动平台（39）与滑块（35）相连；拉伸加载模块（5）工作时，伺服电机（28）经联轴器（29）将转矩输出给丝杠a（37），带动X移动平台（39）反向运动，实现对被测材料试样的精确对中及静态拉伸加载。