基于液压驱动方式的扫描电镜下原位拉伸/压缩测试平台

    公开(公告)号:CN102435493A

    公开(公告)日:2012-05-02

    申请号:CN201110410405.9

    申请日:2011-12-12

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于液压驱动方式的扫描电镜下原位拉伸/压缩测试平台,属于机电领域。包括由液压缸、油箱、滤油器、电机、液压泵、溢流阀、节流阀及电液伺服阀组成的液压驱动单元;由位移传感器及拉压力传感器组成的载荷/位移信号检测及控制单元;由光杠、夹具体支撑架、基座直线轴承、压板、力传感器支撑架及试件组成的夹持及支撑单元。优点在于:体积小巧、结构紧凑、输出载荷大,可实现无级变速加载,与光学显微镜、拉曼光谱仪及X射线衍射仪等具有开放式空间结构的显微成像系统均具有良好的结构兼容性,亦可结合上述仪器,开展对特征尺寸厘米级试件在拉伸/压缩载荷作用下的微观力学行为和变形损伤机制进行深入研究。

    基于寄生运动原理的大行程微纳米级直线驱动器

    公开(公告)号:CN102647107B

    公开(公告)日:2014-09-03

    申请号:CN201210114613.9

    申请日:2012-04-19

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于寄生运动原理的大行程微纳米级直线驱动器,可用于精密和超精密加工、微夹持操作、扫描成像等领域实现大行程微纳米级高精度直线定位。主要由正向驱动单元、动子单元、负向驱动单元等组成。正向驱动单元和负向驱动单元成对称结构安装在基座上,动子单元安装在基座的凹槽内。动子单元中动子两侧的薄片状结构与正向驱动单元和负向驱动单元的输出端通过间隙配合实现连接。该驱动器结构紧凑、控制便捷,基于寄生运动原理可以实现毫米级大行程和微纳米级高精度直线定位功能,在精密和超精密加工、微夹持操作、扫描成像等需要大行程和高精度定位的领域具有良好的应用前景。

    原位微纳米力学测试及刻划加工一体机

    公开(公告)号:CN102928306A

    公开(公告)日:2013-02-13

    申请号:CN201210414284.X

    申请日:2012-10-26

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种原位微纳米力学测试及刻划加工一体机,属于机电一体化精密科学仪器。其左侧步进电机通过联轴器驱动丝杠螺母,由丝杠螺母带动相关连接件,实现柔性铰链和金刚石压头的粗进给,由压电叠堆驱动柔性铰链实施精密进给。右侧载物台和精密力传感器安装在柔性铰链上,通过螺钉与动子连接,动子两侧薄片状结构与两个柔性铰链输出端间隙配合,动子与导轨滑块连接,两个对称的柔性铰链和导轨安装在尾座上,尾座安装在基座上。优点在于:体积小、结构紧凑,可安装在扫描电子显微镜中实现微纳米压痕、刻划测试。可先进行材料的原位微纳米压痕测试,根据测试结果优化刻划加工工艺,之后依据优化的工艺参数实现刻划加工,最终实现测试加工一体化。

    多种类型微载荷检测装置

    公开(公告)号:CN102322984A

    公开(公告)日:2012-01-18

    申请号:CN201110141470.6

    申请日:2011-05-30

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种多种类型微载荷检测装置,属于超精密加工和力学性能测试领域。包括固定单元、接触单元和敏感单元;固定单元包括连接板和联接螺钉;接触单元包括接触元件和螺母;敏感单元包括绝缘胶层、弹性元件、导电胶和PVDF压电薄膜。当载荷作用于接触元件时,在载荷作用下弹性元件将发生弹性变形,导致与其粘连的PVDF压电薄膜产生形变,依据压电材料的压电特性,PVDF压电薄膜表面将产生电荷,电荷放大器等装置对信号的处理,得到可以采集的电信号。通过采集的电信号,可以实现多种类型微载荷的检测。本发明主要是通过弹性元件结构的特点,从而可测出多种类型的微载荷。同时可以进行不同量级多种类型载荷的检测。

    全应变测量式原位纳米压/划痕测试装置

    公开(公告)号:CN102928308A

    公开(公告)日:2013-02-13

    申请号:CN201210413791.1

    申请日:2012-10-26

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种全应变测量式原位纳米压/划痕测试装置,属于电一体化的精密科学仪器领域。包括宏动调整机构、精密压入单元、载荷与位移信号检测单元以及划痕驱动单元,所述宏动调整机构安装在基座上;精密压入单元通过过渡连接板连接在宏动调整机构的x向滑台上;载荷与位移信号检测单元包含二组八片应变片,通过内嵌的方式分别安装在精密压入单元的载荷检测用柔性铰链和x向柔性铰链上;划痕驱动单元通过螺钉与基座相连接。采用内置的应变片进行信号检测,使得整个测试装置结构紧凑、体积小,便于整个测试装置安装于扫描电子显微镜(SEM)或X射线衍射仪等载物台上实现材料的原位压痕、划痕测试,为研究材料的损伤机制提供技术支持。

    扫描电镜下微弧度级精度原位扭转材料力学性能测试装置

    公开(公告)号:CN102346117B

    公开(公告)日:2013-01-23

    申请号:CN201110305111.X

    申请日:2011-10-11

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种扫描电镜下微弧度级精度原位扭转材料力学性能测试装置,属于机电领域。由精密加载单元、精密信号检测及控制单元、夹持单元及连接单元组成。本发明结构精巧,角应变速率可控,与扫描电子显微镜、光学显微镜、原子力显微镜、拉曼光谱仪等良好的结构兼容性、真空兼容性及电磁兼容性。可在各类成像仪器的观测下开展针对三维宏观试件的跨尺度原位扭转测试,通过本发明亦可对材料在扭矩作用下的微观变形和损伤过程进行原位观察,并一定程度上揭示材料及其制品在微纳米尺度下的力学行为和破坏机制。

    基于寄生运动原理的大行程微纳米级直线驱动器

    公开(公告)号:CN102647107A

    公开(公告)日:2012-08-22

    申请号:CN201210114613.9

    申请日:2012-04-19

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于寄生运动原理的大行程微纳米级直线驱动器,可用于精密和超精密加工、微夹持操作、扫描成像等领域实现大行程微纳米级高精度直线定位。主要由正向驱动单元、动子单元、负向驱动单元等组成。正向驱动单元和负向驱动单元成对称结构安装在基座上,动子单元安装在基座的凹槽内。动子单元中动子两侧的薄片状结构与正向驱动单元和负向驱动单元的输出端通过间隙配合实现连接。该驱动器结构紧凑、控制便捷,基于寄生运动原理可以实现毫米级大行程和微纳米级高精度直线定位功能,在精密和超精密加工、微夹持操作、扫描成像等需要大行程和高精度定位的领域具有良好的应用前景。

    全应变测量式原位纳米压/划痕测试装置

    公开(公告)号:CN102928308B

    公开(公告)日:2014-07-09

    申请号:CN201210413791.1

    申请日:2012-10-26

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种全应变测量式原位纳米压/划痕测试装置,属于电一体化的精密科学仪器领域。包括宏动调整机构、精密压入单元、载荷与位移信号检测单元以及划痕驱动单元,所述宏动调整机构安装在基座上;精密压入单元通过过渡连接板连接在宏动调整机构的x向滑台上;载荷与位移信号检测单元包含二组八片应变片,通过内嵌的方式分别安装在精密压入单元的载荷检测用柔性铰链和x向柔性铰链上;划痕驱动单元通过螺钉与基座相连接。采用内置的应变片进行信号检测,使得整个测试装置结构紧凑、体积小,便于整个测试装置安装于扫描电子显微镜(SEM)或X射线衍射仪等载物台上实现材料的原位压痕、划痕测试,为研究材料的损伤机制提供技术支持。

    基于准静态加载的扫描电镜下原位拉伸/压缩材料力学测试平台

    公开(公告)号:CN102359912B

    公开(公告)日:2013-09-18

    申请号:CN201110305112.4

    申请日:2011-10-11

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于准静态加载的扫描电镜下原位拉伸/压缩材料力学测试平台,属于机电类。测试平台可实现“超低速准静态”的拉伸/压缩模式加载,及载荷/位移信号的同步采集和精密闭环控制,并可实现与HitachiTM-1000型扫描电子显微镜及各类具有腔体及载物台结构的成像仪器兼容使用。本发明由精密驱动单元、精密传动单元、载荷/位移信号检测及控制单元以及夹持及连接单元组成。本发明体积小巧,结构紧凑,应变速率可控,与各类主流扫描电子显微镜、原子力显微镜、拉曼光谱仪、X射线衍射仪以及光学显微镜等成像仪器具有良好的结构兼容性、真空兼容性及电磁兼容性。

    基于双位移检测的微纳米尺度原位压痕测试装置

    公开(公告)号:CN102252924B

    公开(公告)日:2013-03-27

    申请号:CN201110108995.X

    申请日:2011-04-28

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于双位移检测的微纳米尺度原位压痕测试装置,可在扫描电子显微镜、透射电子显微镜、拉曼光谱仪、高分辨率光学显微镜、X射线衍射仪等仪器设备原位监测下进行原位纳米压痕测试的材料力学性能测。该装置的技术方案是:试件宏动调整机构和金刚石工具头组件安装在装置的底座上;精密微位移加载单元通过支承座安装在试件宏动调整机构的滑台上;精密位移检测单元的两个位移传感器嵌入在精密微位移加载单元中,通过位移变化得到压入过程中的压入载荷和压入深度值,最终结合压入理论计算出材料的力学参数。本装置结构紧凑、小型化,克服了现有测试装置由于使用载荷力传感器导致结构尺寸大,无法动态监测变形损伤过程的缺点。

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