三轴加载力学性能测试装置

本技术涉及力学性能测试，具体涉及一种三轴加载力学性能测试装置。

背景技术：

1、测试与表征材料在低温环境和复杂载荷下的失效形式，对于材料的力学性能分析是十分重要的。现有技术中，通常采用单轴加载工装对材料试样进行力学性能测试，即从单一方向对待测试试样施加载荷测试，该种测试不能满足对待测试试样的多向载荷测试需求。

2、为了满足多向载荷测试的需求，若采用三轴加载工装，测试过程中，需要将待测试样品放置于保温装置中，三轴加载工装分别从x轴、y轴以及z轴三个方向分别对材料试样进行加载，并且在低温环境下测试材料试样的失效形式。

3、然而，现有技术中的三轴加载工装体积较大，结构复杂。而且，三轴加载工装的驱动传动机构分别从x轴、y轴以及z轴方向伸入到保温装置中，导致保温装置漏热严重。因此，现有技术中的三轴加载工装不适于在低温环境下测试试样的失效形式。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种三轴加载力学性能测试装置，其结构简单、体积较小，且能够降低保温装置的漏热量。

2、本实用新型提供的一种三轴加载力学性能测试装置，包括一对加载工装，一对加载工装沿z轴方向相对设置，且二者之间具有放置待测试试样的放置空间，一对所述加载工装均包括：

3、z向加载部，用于沿z轴方向与所述待测试试样相抵；

4、第一导向槽，设置为一对，并且沿x轴方向分布于所述z向加载部的两侧；

5、第二导向槽，设置为一对，并且沿y轴方向分布于所述z向加载部的两侧；

6、所述第一导向槽和所述第二导向槽内均设置有加载块，所述加载块的两端分别可滑动地设置于一对所述加载工装相对应的导向槽内，以使所述一对加载工装沿z轴方向相互靠拢时，一对所述第一导向槽内的加载块沿x轴方向相互靠拢，且一对所述第二导向槽内的加载块沿y轴方向相互靠拢，其中，所述x轴、y轴和z轴为空间直角坐标系的三轴。

7、根据本实用新型提供的三轴加载力学性能测试装置，一对所述加载工装中的至少一个包括：

8、内杆，所述内杆靠近所述放置空间的端面形成所述z向加载部；

9、主体部，设置有沿z轴方向延伸的通孔，所述内杆可滑动地设置于所述通孔内，所述导向槽设置于所述主体部。

10、根据本实用新型提供的三轴加载力学性能测试装置，所述主体部包括：

11、外筒体，一对所述第一导向槽设置于所述外筒体上；

12、内筒体，套接于所述外筒体内，所述内筒体可沿z轴方向相对滑动，一对所述第二导向槽设置于所述内筒体上。

13、根据本实用新型提供的三轴加载力学性能测试装置，所述加载工装为一体式结构，还包括：

14、驱动机构，与至少一个所述加载工装传动连接，适于驱动所述加载工装沿所述z轴方向运动。

15、根据本实用新型提供的三轴加载力学性能测试装置，还包括：

16、第一驱动机构，与所述内杆传动连接，适于驱动所述内杆沿所述z轴方向运动；

17、第二驱动机构，与所述主体部传动连接，适于驱动所述主体部沿所述z轴方向运动。

18、根据本实用新型提供的三轴加载力学性能测试装置，还包括：

19、第一驱动机构，与所述内杆传动连接，适于驱动所述内杆沿所述z轴方向运动；

20、第二驱动机构，与所述外筒体传动连接，适于驱动所述外筒体沿所述z轴方向运动；

21、第三驱动机构，与所述内筒体传动连接，适于驱动所述内筒体沿所述z轴方向运动。

22、根据本实用新型提供的三轴加载力学性能测试装置，所述外筒体靠近所述放置空间的一端设置有沿y轴方向相对的一对缺口；

23、所述内筒体设置有与一对所述缺口相配合的凸块结构，所述第二导向槽设置于所述凸块结构上。

24、根据本实用新型提供的三轴加载力学性能测试装置，所述加载块的横截面为三角形或梯形，所述三角形或梯形的两条边分别与一对所述加载工装相配合，另一条边适于挤压所述待测试试样。

25、根据本实用新型提供的三轴加载力学性能测试装置，所述内筒体、外筒体和内杆的横截面均为圆形。

26、根据本实用新型提供的三轴加载力学性能测试装置，所述第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构均包括伺服电机。

27、本实用新型提供的三轴加载力学性能测试装置，用于从x轴、y轴和z轴三个方向分别对待测试试样进行加载，其中，x轴、y轴和z轴为空间直角坐标系的三轴。三轴加载力学性能测试装置包括一对加载工装，一对加载工装沿z轴方向相对设置，待测试试样放置在一对加载工装之间，即，沿z轴方向，第一加载工装、待测试试样、第二加载工装三者依次布置。每个加载工装都包括z向加载部、第一导向槽和第二导向槽，其中，z向加载部用于沿z轴方向与待测试试样相抵，即，当一对加载工装沿z轴方向相互靠拢时，z向加载部用于沿z轴方向向待测试试样施加载荷。第一导向槽设置为一对，并且沿x轴方向分布于所述z向加载部的两侧。第二导向槽设置为一对，并且沿y轴方向分布于z向加载部的两侧。一对加载工装之间对应设置有两对加载块，每个加载块同时插入于一对加载工装相对应的导向槽内，并且加载块与导向槽为滑动配合。当一对加载工装沿z轴方向相互靠拢时，一对第一导向槽的加载块沿x轴方向相互靠拢，且一对第二导向槽的加载块沿y轴方向相互靠拢。如此设置，本实用新型提供的三轴加载力学性能测试装置，只需在z轴方向提供驱动力对待测试试样施加载荷即可，z轴方向的驱动力可通过导向槽和加载块的配合，同时转换为x轴方向和y轴方向的驱动力，进而实现对待测试试样施加x轴方向和y轴方向的载荷。本实用新型提供的三轴加载力学性能测试装置，不需要分别从x轴方向、y轴方向和z轴方向都设置对应的驱动机构，有效简化了装置结构，缩小了体积。而且本实用新型提供的三轴加载力学性能测试装置，其驱动机构只需要从z轴方向一个方向伸入至保温装置中即可，有效降低了保温装置的漏热量。

技术特征：

1.一种三轴加载力学性能测试装置，其特征在于，包括一对加载工装(11)，一对加载工装(11)沿z轴方向相对设置，且二者之间具有放置待测试试样(13)的放置空间，一对所述加载工装(11)均包括：

2.根据权利要求1所述的三轴加载力学性能测试装置，其特征在于，一对所述加载工装(11)中的至少一个包括：

3.根据权利要求2所述的三轴加载力学性能测试装置，其特征在于，所述主体部(117)包括：

4.根据权利要求1所述的三轴加载力学性能测试装置，其特征在于，所述加载工装(11)为一体式结构，还包括：

5.根据权利要求2所述的三轴加载力学性能测试装置，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求3所述的三轴加载力学性能测试装置，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求3所述的三轴加载力学性能测试装置，其特征在于，所述外筒体(112)靠近所述放置空间的一端设置有沿y轴方向相对的一对缺口(1121)；

8.根据权利要求7所述的三轴加载力学性能测试装置，其特征在于，所述加载块(12)的横截面为三角形或梯形，所述三角形或梯形的两条边分别与一对所述加载工装(11)相配合，另一条边适于挤压所述待测试试样(13)。

9.根据权利要求7所述的三轴加载力学性能测试装置，其特征在于，所述内筒体(113)、外筒体(112)和内杆(111)的横截面均为圆形。

10.根据权利要求6所述的三轴加载力学性能测试装置，其特征在于，所述第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构均包括伺服电机。

技术总结
本技术涉及力学性能测试技术领域，具体涉及一种三轴加载力学性能测试装置。本技术提供的三轴加载力学性能测试装置，包括一对加载工装，一对加载工装沿Z轴方向相对设置，一对加载工装均包括：Z向加载部，用于沿Z轴方向与待测试试样相抵；第一导向槽，设置为一对，并且沿X轴方向分布于Z向加载部的两侧；第二导向槽，设置为一对，并且沿Y轴方向分布于Z向加载部的两侧；第一导向槽和第二导向槽内均设置有加载块。本技术提供一种三轴加载的力学性能测试装置，其结构简单、体积较小，且能够降低保温装置的漏热量。

技术研发人员：黄一宁,孙文涛,李来风,黄传军,师莉
受保护的技术使用者：中国科学院理化技术研究所
技术研发日：20231030
技术公布日：2024/7/25