專利名稱：顯微組件下跨尺度原位微納米拉伸/壓縮液壓驅(qū)動(dòng)測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)械領(lǐng)域，特別涉及材料結(jié)構(gòu)測(cè)試與原位觀測(cè)測(cè)試領(lǐng)域，尤指一種顯微組件下跨尺度原位微納米拉伸/壓縮液壓驅(qū)動(dòng)測(cè)試裝置，其安裝在顯微組件下跨尺度原位微納米固體材料進(jìn)行拉伸/壓縮液壓驅(qū)動(dòng)測(cè)試和微觀晶體形態(tài)變形觀測(cè)的液壓驅(qū)動(dòng)裝置?？梢詫⒏鞣N材料的微觀變形機(jī)制和力學(xué)性能直接對(duì)應(yīng)起來，揭示跨尺度材料力學(xué)性能與宏觀性能的關(guān)系。
背景技術(shù)：
原位納米力學(xué)測(cè)試是指在納米尺度下對(duì)試件材料進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試，通過多種顯微組件對(duì)載荷作用下材料發(fā)生的微觀變形損傷進(jìn)行全程動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的一種力學(xué)測(cè)試技術(shù)。該技術(shù)深入的揭示了各類材料及其制品的微觀力學(xué)行為、損傷機(jī)理及其與載荷作用和材料性能間的相關(guān)性規(guī)律。在諸多納米力學(xué)測(cè)試的范疇中，彈性模量、硬度、斷裂極限等參數(shù)是微構(gòu)件力學(xué)特性測(cè)試中的最主要的測(cè)試對(duì)象，針對(duì)這些力學(xué)量產(chǎn)生了多種測(cè)試方法，如拉伸/ 壓縮法，扭轉(zhuǎn)法、彎曲法、納米壓痕發(fā)和鼓膜法等，其中以原位拉伸/壓縮測(cè)試方法能較全面的反應(yīng)構(gòu)件的強(qiáng)度特性，并能最直觀的測(cè)量材料彈性模量、屈服極限和斷裂強(qiáng)度等重要力學(xué)參數(shù)。當(dāng)前原位納米拉伸/壓縮測(cè)試的研究尚處萌芽狀態(tài)，具體表現(xiàn)在(1)受到原子力顯微鏡(AFM)、掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡(TEM)等的腔體空間的限制，目前的多數(shù)研究都集中在以MEMS/NEMS工藝為基礎(chǔ)，對(duì)納米管、納米線以及薄膜材料等極微小結(jié)構(gòu)的單純?cè)患{米拉伸測(cè)試上，缺少對(duì)宏觀尺寸的跨尺度原位納米力學(xué)測(cè)試的深入研究，從而嚴(yán)重阻礙了學(xué)術(shù)界對(duì)較大尺寸元件的微觀力學(xué)行為和損傷機(jī)制的新現(xiàn)象、新規(guī)律的發(fā)現(xiàn);
(2)從測(cè)試手段和方法上來說，主要借助商業(yè)化的納米壓痕儀進(jìn)行的原位納米壓痕測(cè)試和借助商業(yè)化的原為納米拉伸儀進(jìn)行的原位拉伸測(cè)試，兩種方法均存在設(shè)備費(fèi)用昂貴，測(cè)試方法單一，測(cè)試內(nèi)容乏善可陳的特點(diǎn)，對(duì)結(jié)構(gòu)緊湊，體積小巧的拉壓兩用的原位測(cè)試裝置鮮有提及，極大制約了研究的深入與發(fā)展。在原為納米拉伸/壓縮測(cè)試技術(shù)應(yīng)用之前，拉伸試驗(yàn)一般是在材料試驗(yàn)機(jī)上的離位測(cè)試。試驗(yàn)機(jī)依規(guī)定的速率均勻地拉伸試樣，由試驗(yàn)機(jī)繪出載荷-伸長(zhǎng)曲線，進(jìn)而得到載荷作用下應(yīng)力應(yīng)變曲線圖，因此，最初的拉伸機(jī)是將材料拉斷后，得出材料的屈服極限及強(qiáng)度極限。傳統(tǒng)拉伸機(jī)針對(duì)的都是宏材尺度試件，未涉及材料納米尺度范疇的力學(xué)性能研究， 亦未涉及到高分辨率電子顯微鏡成像系統(tǒng)下的原位觀測(cè)。通常，人們從拉伸實(shí)驗(yàn)和微觀結(jié)構(gòu)檢測(cè)兩種實(shí)驗(yàn)手段中得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)而優(yōu)化了納米功能材料的制作工藝，但是在此過程中，機(jī)械性能的測(cè)量和微觀形貌的觀測(cè)是獨(dú)立的、分離的過程，這大大阻礙了研究的繼續(xù)進(jìn)行。如果能將這兩個(gè)方面結(jié)合，不但能夠在機(jī)理上深入分析材料失效等理論問題，還能進(jìn)一步提高材料的加工制作工藝過程。然而這些問題的研究都需要?jiǎng)討B(tài)觀察試件在受力情況下的微觀形貌的變化。因此制約
3這個(gè)領(lǐng)域發(fā)展的根源在于一種將試件加載和在此過程中觀察試件微觀形態(tài)變化合二為一的檢測(cè)技術(shù)和檢測(cè)儀器。此外，國(guó)外公司自主研發(fā)了一系列SEM原位力學(xué)拉/壓測(cè)試裝置，測(cè)試范圍涵蓋微納米級(jí)試件和宏觀試件，但依然存在裝置體積過大，價(jià)格昂貴，并且未發(fā)現(xiàn)針對(duì)毫米級(jí)尺度試件的跨尺度測(cè)試裝備。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種顯微組件下跨尺度原位微納米拉伸/壓縮液壓驅(qū)動(dòng)測(cè)試裝置，解決了現(xiàn)在技術(shù)存在的費(fèi)用昂貴、體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜及兼容性差，以及現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)測(cè)試設(shè)備在材料的機(jī)械力學(xué)性能測(cè)試和在此過程中觀察試件微觀形態(tài)變化是獨(dú)立的、 分離的、跨尺度的問題，進(jìn)而提供一種顯微組件下跨尺度原位微納米拉伸/壓縮液壓驅(qū)動(dòng)測(cè)試裝置。本實(shí)用新型具有體積小、重量輕、剛度高、結(jié)構(gòu)緊湊、測(cè)試精度高，并且能夠利用電子顯微鏡等成像系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)宏觀試件在載荷作用下的微觀變形以及損傷斷裂過程，可提供的測(cè)試內(nèi)容豐富等特點(diǎn)，可通過原位拉伸/壓縮測(cè)試獲得材料的彈性模量、屈服極限及斷裂強(qiáng)度等重要力學(xué)參數(shù)，也可通過反復(fù)多次的對(duì)材料或制品進(jìn)行加載和卸載，從而獲得樣品的抗疲勞性能。本實(shí)用新型解決了當(dāng)前測(cè)試裝置在試驗(yàn)中性能測(cè)試和微觀形態(tài)的檢測(cè)部分是相互獨(dú)立、互相分離為兩個(gè)過程的問題，并且通過位移、載荷的高精度控制算法對(duì)加載測(cè)試過程進(jìn)行補(bǔ)償并對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。能夠在多種顯微組件下進(jìn)行原位拉伸/壓縮測(cè)試試驗(yàn)并同步進(jìn)行位移、載荷測(cè)量、數(shù)據(jù)分析及檢測(cè)修正的測(cè)試系統(tǒng)。本實(shí)用新型的上述目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)顯微組件下跨尺度原位微納米拉伸/壓縮液壓驅(qū)動(dòng)測(cè)試裝置，包括液壓精密驅(qū)動(dòng)控制單元、測(cè)試執(zhí)行單元、三自由度調(diào)整工作臺(tái)、測(cè)試檢測(cè)單元、連接及支撐單元；所述的液壓精密驅(qū)動(dòng)控制單元、測(cè)試執(zhí)行單元是伺服液壓缸I IV 4、36、31、34的輸出端分別與移動(dòng)車架組5相連，所述移動(dòng)車架組5與基板14滑動(dòng)連接，在外部液壓伺服控制系統(tǒng)的作用下，所述伺服液壓缸I、II 4、36與伺服液壓缸III、IV 31,34的運(yùn)動(dòng)方向相反，推動(dòng)移動(dòng)車架組5沿固定在基板14上的導(dǎo)軌直線前后運(yùn)動(dòng)；所述伺服液壓缸I、II 4、36分別通過螺釘固定安裝在測(cè)試平臺(tái)的前側(cè)板30上，伺服液壓缸III、IV31、34分別固定在測(cè)力車架組9上，所述測(cè)力車架組9分別與光杠I、113、13滑動(dòng)套接；卡具I、116、8分別通過固定塊I、11 35、 33固定在移動(dòng)車架組5及測(cè)試車架組9的上方。所述的移動(dòng)車架組5是由移動(dòng)滑塊39、固定塊I 35及卡具I 6組成，所述移動(dòng)滑塊39與基板14上的導(dǎo)軌滑動(dòng)連接，所述固定塊I 35通過螺釘固定連接在移動(dòng)滑塊39上方的凹槽中，試件夾持的卡具I 6固定連接在固定塊I 35上面，可通過更換不同的試件夾持卡具來對(duì)不同試件7進(jìn)行不同的力學(xué)性能測(cè)試。所述的測(cè)力車架組9是由測(cè)力滑塊37、固定塊II 33、卡具II 8組成，所述測(cè)力滑塊 37與光杠I 3滑動(dòng)套接，可以沿著光杠I、II 3、13的方向進(jìn)行直線移動(dòng)；所述固定塊II 33 通過螺釘固定連接在測(cè)力滑塊37上的凹槽中，所述卡具II 8固定在固定塊II 33上面。所述的測(cè)試檢測(cè)單元由測(cè)力傳感器11和位移傳感器38組成，所述測(cè)力傳感器11 的一端與連接塊I 32螺紋固定連接，進(jìn)而與測(cè)力車架組9上的固定塊II 33固定連接，另一端與后側(cè)板10上的連接塊II 12連接，所述位移傳感器38的一端固定在前側(cè)板30上，另一端與移動(dòng)車架組5連接，用于測(cè)量移動(dòng)車架組5的相對(duì)位置。所述的三自由度調(diào)整工作臺(tái)是由楔形塊15、楔形導(dǎo)軌16、調(diào)整塊17、調(diào)整螺釘I、 II 23、27、X、Y方向調(diào)整工作臺(tái)19、18及錐齒輪組I、11 21、22組成，在基板14下方通過螺釘固定有楔形塊15，可通過裝置右側(cè)的手動(dòng)調(diào)整螺釘I、II 23,27對(duì)測(cè)試執(zhí)行單元進(jìn)行Z 方向的調(diào)整，X、Y方向調(diào)整工作臺(tái)19、18是由在X、Y方向具有兩個(gè)自由度的平移動(dòng)的工作臺(tái)基底構(gòu)成，其X方向的調(diào)整絲杠通過一組X方向萬向節(jié)26與儀器外部的X方向操縱手輪 25b連接，Y方向的調(diào)整絲杠通過一對(duì)嚙合的錐齒輪組I、11 21、22和一組Y方向萬向節(jié)24 與外部的Y方向操縱手輪25a連接；所述的X、Y方向調(diào)整工作臺(tái)19、18通過螺釘分別于與上部的楔形導(dǎo)軌16和底部的固定支座20連接，固定支座20與顯微組件的載物臺(tái)相連接。所述的卡具I、11 6、8與試件7相配合；可以根據(jù)試件7形狀更換不同形式的卡具，同時(shí)也可根據(jù)試驗(yàn)性質(zhì)的不同，更改測(cè)試執(zhí)行單元執(zhí)行元件，可將顯微組件下跨尺度原位微納米拉伸/壓縮液壓驅(qū)動(dòng)測(cè)試裝置改變成為彎曲測(cè)試等力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。所述的伺服液壓缸I、II 4、36分別通過液壓管II 2及三通28與外部的伺服液壓閥連接，伺服液壓缸III、IV 31,34分別通過液壓管I I及兩通29與所述外部的伺服液壓閥連接；液壓油通過兩根分別控制不同方向的液壓管I、II 1、2分別連接至四個(gè)伺服液壓缸， 液壓管I、11 1、2從測(cè)試平臺(tái)的一側(cè)統(tǒng)一輸送，液壓油通過外部的伺服液壓閥的控制，使測(cè)試試驗(yàn)部分的加載方式豐富多樣化，既可以為連續(xù)加載，也可以為間歇加載。本實(shí)用新型的有益效果在于本實(shí)用新型具有體積小、重量輕、剛度高、結(jié)構(gòu)緊湊、 測(cè)試精度高，并且能夠利用電子顯微鏡等成像系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)宏觀試件在載荷作用下的微觀變形以及損傷斷裂過程，可提供的測(cè)試內(nèi)容豐富等特點(diǎn)，可通過原位拉伸/壓縮測(cè)試獲得材料的彈性模量、屈服極限及斷裂強(qiáng)度等重要力學(xué)參數(shù)，也可通過反復(fù)多次的對(duì)材料或制品進(jìn)行加載和卸載，從而獲得樣品的抗疲勞性能。與現(xiàn)有測(cè)試設(shè)備相比，本實(shí)用新型不僅體積小、重量輕、剛度高、結(jié)構(gòu)緊湊、測(cè)試精度高，而且可提供豐富的測(cè)試內(nèi)容和方式，可與各種顯微組件真空腔體的載物平臺(tái)兼容，亦可與原子力顯微鏡、拉曼光譜儀、X射線衍射儀、光學(xué)顯微鏡等成像設(shè)備兼容使用，應(yīng)用范圍廣泛，可以對(duì)各種材料及制品的宏觀試件進(jìn)行跨尺度原位拉伸/壓縮力學(xué)測(cè)試，并可實(shí)現(xiàn)連續(xù)、間歇等多種加載方式，對(duì)材料及其制品在拉伸/壓縮載荷在下的微觀變形進(jìn)行同步在線觀測(cè)，以揭示材料在微納米尺度下的力學(xué)行為和損傷斷裂機(jī)制。通過載荷/位移信號(hào)的同步檢測(cè)，應(yīng)用相關(guān)算法，可進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和誤差分析，能夠?qū)崿F(xiàn)測(cè)試實(shí)驗(yàn)與動(dòng)態(tài)在線觀測(cè)相結(jié)合，實(shí)用性強(qiáng)。綜上所述，本實(shí)用新型對(duì)豐富原位微納米力學(xué)性能測(cè)試內(nèi)容和促進(jìn)材料力學(xué)性能測(cè)試技術(shù)及裝備的發(fā)展，具有重要的理論指導(dǎo)意義和良好的應(yīng)用開發(fā)前景。

此處所說明的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分， 本實(shí)用新型的示意性實(shí)例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。圖I為本實(shí)用新型的整體外觀結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的俯視示意圖。I、液壓管I ; 2、液壓管II ; 3、光杠I ; 4、伺服液壓缸I ; 5、移動(dòng)車架組；[0021]6、卡具I ; 7、試件；8、卡具II ; 9、測(cè)力車架組； 10、后側(cè)板；11、測(cè)力傳感器；12、連接塊II ; 13、光杠II ; 14、基板；15、楔形塊；16楔形導(dǎo)軌；17、調(diào)整塊； 18、Y方向調(diào)整工作臺(tái)；19、X方向調(diào)整工作臺(tái)；20、固定支座；21、錐齒輪組I ; 22、錐齒輪組II ;23、調(diào)整螺釘I ;24、Y方向萬向節(jié)；25a、Y方向操縱手輪；25b、X方向操縱手輪；26、X方向萬向節(jié)；27、調(diào)整螺釘II ; 28、三通； 29、兩通； 30、前側(cè)板； 31、伺服液壓缸III;32、連接塊I ; 33、固定塊II ; 34、伺服液壓缸IV ; 35、固定塊I;36、伺服液壓缸II ; 37、測(cè)力滑塊38、位移傳感器；39、移動(dòng)滑塊。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的詳細(xì)內(nèi)容及其具體實(shí)施方式
。參見圖I及圖2，本實(shí)用新型的顯微組件下跨尺度原位微納米拉伸/壓縮液壓驅(qū)動(dòng)測(cè)試裝置，包括液壓精密驅(qū)動(dòng)控制單元、測(cè)試執(zhí)行單元、三自由度調(diào)整工作臺(tái)、測(cè)試檢測(cè)單元、連接及支撐單元；所述的液壓精密驅(qū)動(dòng)控制單元、測(cè)試執(zhí)行單元是伺服液壓缸 I IV 4、36、31、34的輸出端分別與移動(dòng)車架組5相連，所述移動(dòng)車架組5與基板14滑動(dòng)連接，在外部液壓伺服控制系統(tǒng)的作用下，所述伺服液壓缸I、II 4、36與伺服液壓缸III、 IV 31,34的運(yùn)動(dòng)方向相反，推動(dòng)移動(dòng)車架組5沿固定在基板14上的導(dǎo)軌直線前后運(yùn)動(dòng)；所述伺服液壓缸I、11 4、36分別通過螺釘固定安裝在測(cè)試平臺(tái)的前側(cè)板30上，伺服液壓缸 III、IV31、34分別固定在測(cè)力車架組9上，所述測(cè)力車架組9分別與光杠I、11 3、13滑動(dòng)套接；卡具I、II 6、8分別通過固定塊I、II 35,33固定在移動(dòng)車架組5及測(cè)試車架組9的上方。所述的移動(dòng)車架組5是由移動(dòng)滑塊39、固定塊I 35及卡具I 6組成，所述移動(dòng)滑塊39與基板14上的導(dǎo)軌滑動(dòng)連接，所述固定塊I 35通過螺釘固定連接在移動(dòng)滑塊39上方的凹槽中，試件夾持的卡具I 6固定連接在固定塊I 35上面，可通過更換不同的試件夾持卡具來對(duì)不同試件7進(jìn)行不同的力學(xué)性能測(cè)試。所述的測(cè)力車架組9是由測(cè)力滑塊37、固定塊II 33、卡具II 8組成，所述測(cè)力滑塊 37與光杠I 3滑動(dòng)套接，可以沿著光杠I、II 3、13的方向進(jìn)行直線移動(dòng)；所述固定塊II 33 通過螺釘固定連接在測(cè)力滑塊37上的凹槽中，所述卡具II 8固定在固定塊II 33上面。所述的測(cè)試檢測(cè)單元由測(cè)力傳感器11和位移傳感器38組成，所述測(cè)力傳感器11 的一端與連接塊I 32螺紋固定連接，進(jìn)而與測(cè)力車架組9上的固定塊II 33固定連接，另一端與后側(cè)板10上的連接塊II 12連接，所述位移傳感器38的一端固定在前側(cè)板30上，另一端與移動(dòng)車架組5連接，用于測(cè)量移動(dòng)車架組5的相對(duì)位置。所述的三自由度調(diào)整工作臺(tái)是由楔形塊15、楔形導(dǎo)軌16、調(diào)整塊17、調(diào)整螺釘I、
II23、27、X、Y方向調(diào)整工作臺(tái)19、18及錐齒輪組I、11 21、22組成，在基板14下方通過螺釘固定有楔形塊15，可通過裝置右側(cè)的手動(dòng)調(diào)整螺釘I、II 23,27對(duì)測(cè)試執(zhí)行單元進(jìn)行Z 方向的調(diào)整，X、Y方向調(diào)整工作臺(tái)19、18是由在X、Y方向具有兩個(gè)自由度的平移動(dòng)的工作臺(tái)基底構(gòu)成，其X方向的調(diào)整絲杠通過一組X方向萬向節(jié)26與儀器外部的X方向操縱手輪 25b連接，Y方向的調(diào)整絲杠通過一對(duì)嚙合的錐齒輪組I、11 21、22和一組Y方向萬向節(jié)24 與外部的Y方向操縱手輪25a連接；所述的X、Y方向調(diào)整工作臺(tái)19、18通過螺釘分別于與上部的楔形導(dǎo)軌16和底部的固定支座20連接，固定支座20與顯微組件的載物臺(tái)相連接。所述的卡具I、11 6、8與試件7相配合；可以根據(jù)試件7形狀更換不同形式的卡具，同時(shí)也可根據(jù)試驗(yàn)性質(zhì)的不同，更改測(cè)試執(zhí)行單元執(zhí)行元件，可將顯微組件下跨尺度原位微納米拉伸/壓縮液壓驅(qū)動(dòng)測(cè)試裝置改變成為彎曲測(cè)試等力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。所述的伺服液壓缸I、II 4、36分別通過液壓管II 2及三通28與外部的伺服液壓閥連接，伺服液壓缸III、IV 31,34分別通過液壓管I I及兩通29與所述外部的伺服液壓閥連接；液壓油通過兩根分別控制不同方向的液壓管I、II 1、2分別連接至四個(gè)伺服液壓缸， 液壓管I、11 1、2從測(cè)試平臺(tái)的一側(cè)統(tǒng)一輸送，液壓油通過外部的伺服液壓閥的控制，使測(cè)試試驗(yàn)部分的加載方式豐富多樣化，既可以為連續(xù)加載，也可以為間歇加載。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種顯微組件下跨尺度原位微納米拉伸/壓縮液壓驅(qū)動(dòng)測(cè)試裝置，其特征在于包括液壓精密驅(qū)動(dòng)控制單元、測(cè)試執(zhí)行單元、三自由度調(diào)整工作臺(tái)、測(cè) 試檢測(cè)單元、連接及支撐單元；所述的液壓精密驅(qū)動(dòng)控制單元、測(cè)試執(zhí)行單元是伺服液壓缸I IV(4、36、31、34) 的輸出端分別與移動(dòng)車架組(5)相連，所述移動(dòng)車架組(5)與基板(14)滑動(dòng)連接；所述伺服液壓缸I、II (4,36)分別通過螺釘固定安裝在測(cè)試平臺(tái)的前側(cè)板(30)上，伺服液壓缸III、 IV (31、34)分別固定在測(cè)力車架組(9)上，所述測(cè)力車架組(9)分別與光杠I、11(3、13)滑動(dòng)套接；卡具I、II (6、8)分別通過固定塊I、II (35、33)固定在移動(dòng)車架組(5)及測(cè)試車架組(9)的上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顯微組件下跨尺度原位微納米拉伸/壓縮液壓驅(qū)動(dòng)測(cè)試裝置，其特征在于所述的移動(dòng)車架組(5)是由移動(dòng)滑塊(39)、固定塊I (35)及卡具I (6)組成，所述移動(dòng)滑塊(39)與基板(14)上的導(dǎo)軌滑動(dòng)連接，所述固定塊I (35)通過螺釘固定連接在移動(dòng)滑塊(39)上方的凹槽中，試件夾持的卡具I (6)固定連接在固定塊I (35)上面。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顯微組件下跨尺度原位微納米拉伸/壓縮液壓驅(qū)動(dòng)測(cè)試裝置，其特征在于，所述的測(cè)力車架組(9)是由測(cè)力滑塊(37)、固定塊II (33)、卡具II (8)組成，所述測(cè)力滑塊(37)與光杠I (3)滑動(dòng)套接；所述固定塊II (33)通過螺釘固定連接在測(cè)力滑塊(37)上的凹槽中，所述卡具II (8)固定在固定塊II (33)上面。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顯微組件下跨尺度原位微納米拉伸/壓縮液壓驅(qū)動(dòng)測(cè)試裝置，其特征在于，所述的測(cè)試檢測(cè)單元由測(cè)力傳感器(11)和位移傳感器(38)組成，所述測(cè)力傳感器(11)的一端與連接塊I (32)螺紋固定連接，進(jìn)而與測(cè)力車架組(9)上的固定塊II(33)固定連接，另一端與后側(cè)板(10)上的連接塊II (12)連接，所述位移傳感器(38)的一端固定在前側(cè)板(30)上，另一端與移動(dòng)車架組(5)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顯微組件下跨尺度原位微納米拉伸/壓縮液壓驅(qū)動(dòng)測(cè)試裝置，其特征在于，所述的三自由度調(diào)整工作臺(tái)是由楔形塊(15)、楔形導(dǎo)軌(16)、調(diào)整塊 (17)、調(diào)整螺釘I、11 (23、27)、X、Y方向調(diào)整工作臺(tái)(19、18)及錐齒輪組I、11 (21、22)組成，在基板(14)下方通過螺釘固定有楔形塊(15)，X、Y方向調(diào)整工作臺(tái)(19、18)是由在X、 Y方向具有兩個(gè)自由度的平移動(dòng)的工作臺(tái)基底構(gòu)成，其X方向的調(diào)整絲杠通過一組X方向萬向節(jié)(26)與儀器外部的X方向操縱手輪(25b)連接，Y方向的調(diào)整絲杠通過一對(duì)嚙合的錐齒輪組I、11 (21、22)和一組Y方向萬向節(jié)(24)與外部的Y方向操縱手輪(25a)連接；所述的X、Y方向調(diào)整工作臺(tái)(19、18)通過螺釘分別于與上部的楔形導(dǎo)軌(16)和底部的固定支座(20)連接，固定支座(20)與顯微組件的載物臺(tái)相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顯微組件下跨尺度原位微納米拉伸/壓縮液壓驅(qū)動(dòng)測(cè)試裝置，其特征在于，所述的卡具I、II (6、8)與試件(7)相配合。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顯微組件下跨尺度原位微納米拉伸/壓縮液壓驅(qū)動(dòng)測(cè)試裝置，其特征在于，所述的伺服液壓缸I、II (4、36)分別通過液壓管II (2)及三通(28)與外部的伺服液壓閥連接，伺服液壓缸III、IV(31、34)分別通過液壓管I (I)及兩通(29)與所述外部的伺服液壓閥連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種顯微組件下跨尺度原位微納米拉伸/壓縮液壓驅(qū)動(dòng)測(cè)試裝置，屬于機(jī)械類。包括液壓精密驅(qū)動(dòng)控制單元、測(cè)試執(zhí)行單元、三自由度調(diào)整工作臺(tái)、測(cè)試檢測(cè)單元、連接及支撐單元；伺服液壓缸Ⅰ~Ⅳ的輸出端分別與移動(dòng)車架組相連，所述移動(dòng)車架組與基板滑動(dòng)連接；所述伺服液壓缸Ⅰ、Ⅱ分別固定在前側(cè)板上，伺服液壓缸Ⅲ、Ⅳ分別固定在測(cè)力車架組上，卡具Ⅰ、Ⅱ分別固定在移動(dòng)車架組及測(cè)試車架組的上方。優(yōu)點(diǎn)在于體積小、重量輕、剛度高、結(jié)構(gòu)緊湊、測(cè)試精度高，并且能夠在線監(jiān)測(cè)試件微觀變形以及損傷斷裂過程，可提供的測(cè)試內(nèi)容豐富等特點(diǎn)，可得材料的彈性模量、屈服極限及斷裂強(qiáng)度等重要力學(xué)參數(shù)，也可獲得樣品的抗疲勞性能。
文檔編號(hào)G01N3/36GK202351139SQ20112044202
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者史成利, 張霖, 王開廳, 胡曉利, 趙宏偉, 馬志超, 黃虎 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)