发明名称 |
集成梳状静电预加载的微纳材料力学性能检测结构 |
摘要 |
本发明提出一种集成梳状静电预加载的微纳材料力学性能检测结构,包括后屈曲式微力检测结构和集成梳状静电式预加载结构,其中,集成梳状静电式预加载结构在其内部成对的集成梳状结构上加载电压后能够利用静电作用力引发变形以实施预加载,当集成梳状静电式预加载结构未实施预加载时,后屈曲式微力检测结构处于无加载状态,当集成梳状静电式预加载结构实施预加载时,后屈曲式微力检测结构被轴向压缩,处于预加载屈曲平衡状态,然后后屈曲式微力检测结构受到试件的轴向微力作用,使后屈曲式微力检测结构发生放大的横向结构变化,从而实现微力检测。本发明具有尺寸小、稳定可靠,可重复使用,对轴向微力敏感,力分辨率高,横向变形可控制等优点。 |
申请公布号 |
CN103808565B |
申请公布日期 |
2017.04.12 |
申请号 |
CN201310718672.1 |
申请日期 |
2013.12.24 |
申请人 |
清华大学 |
发明人 |
方华军;许军;王敬;叶璇;李喜德;梁仁荣 |
分类号 |
G01N3/08(2006.01)I;G01N3/20(2006.01)I;G01L5/00(2006.01)I |
主分类号 |
G01N3/08(2006.01)I |
代理机构 |
北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 |
代理人 |
张大威 |
主权项 |
一种集成梳状静电预加载的微纳材料力学性能检测结构,其特征在于,包括:后屈曲式微力检测结构和集成梳状静电式预加载结构,所述后屈曲式微力检测结构与所述集成梳状静电式预加载结构相连,其中,所述集成梳状静电式预加载结构被构造为在其内部成对的集成梳状结构上加载电压后能够利用静电作用力引发变形以实施预加载;所述后屈曲式微力检测结构被构造为当所述集成梳状静电式预加载结构未实施预加载时,所述后屈曲式微力检测结构处于自然的无加载状态,当集成梳状静电式预加载结构实施预加载时,所述后屈曲式微力检测结构被轴向压缩,处于预加载屈曲平衡状态,然后所述后屈曲式微力检测结构受到试件的轴向微力作用,所述预加载屈曲平衡状态发生改变,使所述后屈曲式微力检测结构发生放大的横向结构变化,从而实现微力检测;其中,所述后屈曲式微力检测结构为平面型轴对称结构,具体包括:悬浮的微力检测中心杆与微力感测块,所述微力检测中心杆位于对称轴上,所述微力检测中心杆的一端与试件相连,另一端与所述微力感测块的中点相连,微力检测中心杆与所述微力感测块呈T型连接;悬浮的第一柔性压杆、第二柔性压杆、第三柔性压杆和第四柔性压杆,所述第一柔性压杆、第二柔性压杆、第三柔性压杆和第四柔性压杆的材料相同、长度相等、均与所述对称轴平行,所述第一柔性压杆、第二柔性压杆关于所述对称轴对称,所述第三柔性压杆、第四柔性压杆关于所述对称轴对称,其中,所述第一柔性压杆的一端和所述第二柔性压杆的一端与所述微力感测块的一侧相连,所述第三柔性压杆的一端和所述第四柔性压杆的一端与所述微力感测块的另一侧相连,所述第一柔性压杆的另一端与第一固定块相连以固定,所述第二柔性压杆的另一端与第二固定块相连以固定;悬浮的可动预加载横梁,所述可动预加载横梁的一侧与所述第三柔性压杆的另一端和所述第四柔性压杆的另一端相连,所述可动预加载横梁的另一侧与所述集成梳状静电式预加载结构相连。 |
地址 |
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