一种测试约束条件下陶瓷材料力学性能的装置及方法

摘要

本发明公开了一种测试约束条件下陶瓷材料力学性能的装置及方法，属于材料力学性能测试领域。所述装置包括施力装置、约束装置和数据采集处理系统；其中施力装置包括交流电机、减速器、第一支撑架、第二支撑架、支撑板、轴承、联轴器、滚珠丝杠、移动螺母、传动平台、施力压头、工作平台、第一底座和第一压力传感器；约束装置包括第二底座、第一支撑板、第二支撑板、挡板B、加载组件一、加载组件二和第二压力传感器；约束装置的第二底座固定在施力装置的工作平台上，数据采集处理系统分别与第一压力传感器、第二压力传感器连接；所述装置利用刚性材料对陶瓷材料施加压应力，结构简单、灵活轻便，实现了陶瓷材料的力学性能测试。

主权项

一种测试约束条件下陶瓷材料力学性能的装置，其特征在于：所述装置包括：施力装置、约束装置和数据采集处理系统；其中，施力装置包括交流电机（1）、减速器（2）、第一支撑架（15）、第二支撑架（16）、支撑板（3）、轴承（5）、联轴器（6）、滚珠丝杠（7）、移动螺母（8）、传动平台（10）、施力压头（11）、工作平台（12）、第一底座（13）和第一压力传感器（14）；其中，第一底座（13）为矩形平台，支撑板（3）通过第一支撑架（15）和第二支撑架（16）与第一底座（13）固定连接，其中第一支撑架（15）对称支持支撑板（3）的两端，第二支撑架（16）支持支撑板（3）的中部；工作平台（12）两端开有通孔，第一支撑架（15）穿过工作平台（12）两端的通孔，将工作平台（12）限位在第一底座（13）和支撑板（3）之间，工作平台（12）可在垂直方向上运动；在工作平台（12）和第一底座（13）之间设有第一压力传感器（14）；第一压力传感器（14）上的弹性体与施力压头（11）的中轴线重合；交流电机（1）和减速器（2）固定在支撑板（3）顶部，交流电机（1）和减速器（2）之间通过转轴转动连接；减速器输出轴（4）上套有轴承，通过轴承支座将轴承（5）固定在第二支撑架（16）上；通过联轴器（6），将减速器输出轴（4）的下端和滚珠丝杠（7）连接；在滚珠丝杠（7）上套有移动螺母（8），移动螺母（8）与滚珠丝杠（7）通过螺纹配合，在第二支撑架（16）上开有沿竖直方向的滑道（9），移动螺母（8）一侧与滑道（9）滑动配合，移动螺母（8）另一侧与传动平台（10）固连，通过移动螺母（8）带动传动平台（10）沿垂直方向上下移动；传动平台（10）底部与施力压头（11）固定连接；其中，减速器输出轴（4）和滚珠丝杠（7）的中轴线在同一条直线上；约束装置包括第二底座（17）、第一支撑板（25）、第二支撑板（26）、挡板B（24）、加载组件一、加载组件二和第二压力传感器；其中加载组件一包括把手A（18）、中空螺栓A（19）、固定板A（20）、弹簧A（21）、金属杆A（22）、挡板A（23）；加载组件二包括把手A’（32）、中空螺栓A’（31）、固定板A’（30）、弹簧A’（28）、金属杆A’（29）、挡板A’（27）；其中第二底座（17）为长方体结构，在第二底座（17）上表面沿中轴线方 向开有燕尾槽；在第二底座（17）中心位置两侧对称固定有第一支撑板（25）和第二支撑板（26），第一支撑板（25）和第二支撑板（26）高度相等；在第一支撑板（25）左侧设有加载组件一，其中：固定板A（20）固定在底座最左端，中空螺栓A（19）水平穿过固定板A（20），中空螺栓A（19）和固定板A（20）之间通过螺纹配合，把手A（18）固定在中空螺栓A（19）外侧；挡板A（23）位于第一支撑板（25）左侧，金属杆A（22）一端与挡板A（23）抵触连接，另一端套装在中空螺栓A（19）内部；弹簧A（21）套装在金属杆A（22）上，弹簧A（21）位于中空螺栓A（19）和挡板A（23）之间；第二支撑板（26）右侧设有加载组件二，以第二底座（17）中心为对称点，加载组件二与加载组件一对称位于第二底座（17）的左右两侧；在第一支撑板（25）和挡板A（23）之间设有挡板B（24），其中挡板A（23）、挡板A’（27）、挡板B（24）的下部为燕尾形，与第二底座（17）上表面的燕尾槽滑动配合；第二压力传感器位于挡板A（23）和挡板B（24）之间；其中，约束装置的第二底座（17）固定在施力装置的工作平台（12）上，施力装置的施力压头（11）位于约束装置的第一支撑板（25）和第二支撑板（26）之间；数据采集处理系统分别与第一压力传感器（14）、第二压力传感器连接。