[发明专利]柔性基底薄膜集中载荷的力学性能原位测试辅助装置

摘要

本发明涉及材料测试技术，尤其涉及一种柔性基底薄膜集中载荷的力学性能原位测试辅助装置，包括有夹持机构、顶膜机构、加载机构以及精密检测单元。本发明给薄膜试件加载集中载荷，引起基底变形呈球面状，曲率变化等复杂变形，为分析薄膜材料的膜基结合性能、失效残余应力、残余应变等参数打下基础。本发明可复现薄膜材料受硬质点冲击的工况，原位测量整个过程中的形变学、变形机制和力学性能，是研究新型薄膜材料在此工况下的弹性模量、内应力和膜基结合能的有力试验工具。

主权项

1.一种柔性基底薄膜集中载荷的力学性能原位测试辅助装置，其特征在于：包括有夹持机构、顶膜机构、加载机构以及精密检测单元；夹持机构由框架、连接在框架上的压片、紧固螺栓组成，框架为中空结构，薄膜试件置于框架上，拧紧紧固螺栓将薄膜试件压紧在压片与框架之间；顶膜机构由顶球、连接杆、球头推杆、销轴组成，连接杆杆体铰接在框架上，连接杆头端连接顶球，顶球处于框架中空中心位置，连接杆头端连接顶球，连接杆末端与球头推杆连接，球头推杆与加载机构配合；加载机构包括有连接架、精密直流伺服电机、联轴器、驱动轮、托板、轴承，托板连接在夹持机构的框架侧壁，精密直流伺服电机固定安装在连接架上，精密直流伺服电机配备有减速器，其输出轴通过联轴器与驱动轮轴向联接，驱动轮圆周侧壁上设有螺旋凹槽，顶膜机构球头推杆的末端与驱动轮的凹槽配合，驱动轮底部通过轴承装配在托板上；精密检测单元包括有光电编码器、光栅尺、采集卡及PC机，光电编码器与加载机构的精密直流伺服电机同轴相连，光栅尺读数头安装在框架上，光栅尺主尺安装在连接杆杆体上，光电编码器、光栅尺经过采集卡采集数据传输给PC机处理，PC机与显微镜主机通讯。