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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115597966A(43)申请公布日2023.01.13(21)申请号202211336523.4(22)申请日2022.10.28(71)申请人中国计量大学地址310018浙江省杭州市钱塘区学源街258号(72)发明人陈俊甫薛海潮陈富宇王疆瑛张景基杜汇伟朱泽洁宗泉叶永春(51)Int.Cl.G01N3/08(2006.01)G01N3/04(2006.01)G01N3/02(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图5页(54)发明名称一种DIC应变测量辅助微型双轴双向拉伸试验机(57)摘要本发明涉及一种DIC应变测量辅助微型双轴双向拉伸试验机,属于精密科学仪器领域。主要由精密驱动‑传动单元、夹持单元、检测单元以及DIC光学测量单元组成。试验机的双轴加载动力由两台交流伺服电机分别提供,经过精密行星齿轮减速机、同步带轮、左右旋丝杠等传动元件,可对试样进行不同应变速率下的双轴拉伸;通过力传感器和激光位移传感器,实时测定试样在不同加载阶段的载荷‑位移信号;通过搭载DIC技术的工控机及CCD工业相机,精确获取试样在不同加载阶段的整体和局部应变信息。本试验机采用卧式结构,整体紧凑,使用方便,双轴载荷互不干扰,传动效率高,可用于精确测量材料在复杂双轴应力状况下的力学性能和本构参数。CN115597966ACN115597966A权利要求书1/2页1.一种DIC应变测量辅助微型双轴双向拉伸试验机,其特征在于:包括精密驱动‑传动单元、夹持单元、检测单元及DIC光学测量单元;所述精密驱动‑传动单元采用两台交流伺服电机(14)分别作为动力源,两轴传动过程相同,交流伺服电机(14)通过精密行星齿轮减速机(13)带动同步带轮,同步带轮传动左右旋丝杠(4),丝杠螺母(17)与螺母座(18)相连,螺母座(18)在导轨组件的支撑下输出精确双向直线运动;所述夹持单元包含四个相同的夹具座(10),位于螺母座(18)之上,螺母座(18)运动时带动夹具座(10)对十字形试样(28)进行双轴拉伸;所述检测单元包含力传感器(8)以及激光位移测距传感器(9),对十字形试样(28)双轴拉伸过程中的载荷和位移进行检测记录;所述DIC光学测量单元位于测试试件上方,实时处理生成十字形试样(28)在不同双轴拉伸阶段的整体和局部应变。2.根据权利要求1所述的一种DIC应变测量辅助微型双轴双向拉伸试验机,其特征在于:所述精密驱动‑传动单元包括两个交流伺服电机(14),两个精密行星齿轮减速机(13),两个减速机固定支架(15),一个机架(2),两个主动带轮(6),两个同步带(5),两个从动带轮(7),四个丝杠支撑座(3),两个左右旋丝杠(4),四个丝杠螺母(17),四个螺母座(18),两个低层传动连接板(20),两个高层传动连接板(19),四个直线滑动导轨(12),八个滑块(16);两个所述交流伺服电机(14)分别提供驱动力,经过精密行星齿轮减速机(13)减速增扭后,将动力传递在两个主动带轮(6)上,每个主动带轮(6)通过所述同步带(5)分别带动从动带轮(7),每个从动带轮(7)分别带动所述左右旋丝杠(4),通过丝杠螺母(17)带动螺母座(18)进行直线运动从而对试件施加载荷;所述交流伺服电机(14)与精密行星齿轮减速机(13)固定连接,精密行星齿轮减速机(13)通过减速机固定支架(15)安装在机架(2)上,两个所述主动带轮(6)通过键槽和顶丝分别连接夹紧精密行星齿轮减速机(13)的输出轴,从动带轮(7)通过所述同步带(5)连接主动带轮(6),两个从动带轮(7)通过键槽和顶丝分别连接夹紧所述左右旋丝杠(4),每个左右旋丝杠(4)的两端由两个所述丝杠支撑座(3)支撑,通过丝杠螺母(17)将交流伺服电机(14)的旋转运动转变为螺母座(18)的直线运动;两个所述螺母座(18)与四个滑块(16)分别固定于两个低层传动连接板(20),另外两个螺母座(18)与其余四个滑块(16)分别固定于两个高层传动连接板(19),所述低层传动连接板(20)和高层传动连接板(19)为夹持单元提供支撑导向。3.根据权利要求1所述的一种DIC应变测量辅助微型双轴双向拉伸试验机,其特征在于:所述夹持单元包括四个相同的夹具座(10),四个微小型滚珠线性滑轨(21),四个压头(27),一个十字形试样(28),检测单元以及四个力传感器挡板(11);其中,所述四个微小型滚珠线性滑轨(21)分别固定在两个低层传动连接板(20)和两个高层传动连接板(19)的上表面,所述四个相同的夹具座(10)的下表面分别固定连接在每个微小型滚珠线性滑轨(21)上,所述四个压头(27)通过螺栓将十字形试样(28)紧固在夹具座(10)上表面。4.根据权利要求1所述的一种DIC应变测