主权项 |
一种基于自激振动原理的微结构疲劳试验装置,包括:一个绝缘支撑基座,一个微试件,两个直流驱动电极,一个衬底,其特征在于:所述的绝缘支撑基座不与任何电极相连,也不接地,处于电势浮动状态;所述的微试件是导电的,其一端固定在上述绝缘支撑基座上,另一端为水平悬空状;所述的两个直流驱动电极保持一定间距,置于微试件两侧并与微试件平行,其中一个电极接入直流正电压,另一个电极接入直流负电压;所述的衬底上固定有前述的绝缘支撑基座和直流驱动电极;所述绝缘支撑基座高度略高于直流驱动电极,这样微试件在与直流驱动电极的接触过程中,将会从直流电极的表面滑过并继续向前运动,而不会被直流驱动电极阻挡然后立即反向;当微试件的长径比即长度与直径之比为250‑1000,电极间距与微梁长度之比为0.3‑0.6时,在没有交流驱动信号的情况下,仅依靠直流电压,驱动微试件始终处于一阶固有频率附近的共振状态,微试件的振动幅值能够达到电极间距的2倍以上,足以满足低周疲劳试验的需求;当所述直流驱动电极为直径为3mm的圆柱体时,电极中的一个直流驱动电极接入正的直流电压,范围为0~+3000V,另一个直流驱动电极则接入负的直流电压,范围为0~‑3000V,电极之间保持的间距为8‑15mm;当所述直流驱动电极为直径为3mm的圆柱形时,所述绝缘支撑基座的高度为3‑3.5mm;为了进一步节省试验时间,可以将N个上述的试验装置并联在同一个直流电源下,并在每个试验装置旁都设置一个电阻和计数器,同时对N个微试件进行疲劳试验,每个试验装置及其配套电阻都在各自的支路上,因此对于每个微试件的自激振动状态、振动诱发的脉冲信号、以及计数器的示数,均不会相互干扰。 |