一种可通电双向拉压力学试验机夹头装置

本发明属于材料力学性能测试领域，具体为一种可通电双向拉压力学试验机夹头装置。

背景技术：

1、双向拉压力学试验机是用于测试材料在受到双向拉伸和压缩载荷作用下的力学性能的重要设备。它广泛应用于各种材料、半成品及成品的屈服强度、抗拉强度、抗压强度及伸长量的测试，还可进行剥离、撕裂、抗弯、抗折、压缩等试验。

2、中国发明专利cn206177714u公开的一种双向拉压力学试验机，四组丝杠模组的十字排布，为十字试件的双向拉伸试验奠定了基础，伺服电机的同步控制，实现了同轴向的两组夹头的位移同步控制，能够完成不同比例加载路径下的双向拉伸试验,双向拉伸试验机，采用伺服电机提供动力，可以精确的实现双向拉伸十字试件和单向拉伸单拉试件，并且实现变比例、变载荷的拉伸实验。

3、目前市面上虽存在多种双向拉伸试验机，如机械式、热双向、软材料专用等类型，但在测定材料在电场与力学载荷综合作用下的复杂行为方面，尚未发现成熟可靠的实现方案。这些设备可实现室温或加热状态下对材料双向拉伸和压缩的精确控制，但仍无法保证试件通入电流的均匀分布以及良好的绝缘性能。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、为解决上述背景技术中提出的问题，本发明采用如下的技术方案。

3、一种可通电双向拉压力学试验机夹头装置，包括多个机床，多个机床相对设置，且机床之间共同连接有联合块，机床的上表面末端一体设置有安装板,安装板上转配有驱动组件，驱动组件的输出端连接有滚珠丝杠，滚珠丝杠上滑动套接有滑台，滑台滑动连接在机床上表面，滑台前端设有连接板，连接板的前表面居中开设有安装孔，安装孔内固定插接有拉力传感器，拉力传感器的前端连接有夹具，夹具包括基板，基板为l形结构，基板的上表面贴合有绝缘垫，基板上表面固定连接有托块，托块上居中开设有定位槽，且托块上位于定位槽两侧固定设有螺栓，通过螺栓固定设置有定位块，其中一个螺栓上固定连接有电极连接片，且电极连接片上开设有供电极连接的孔，基板后表面开设有槽，槽内填充有绝缘块。

4、定位块与托块之间保留有缝隙，定位块的上表面中心处贯穿设有螺柱，且螺柱贯穿定位块下表面并连接有夹块，且夹块位于定位槽上表面。

5、托块置于绝缘垫表面，托块截面面积小于绝缘垫的面积，绝缘垫位于基板竖面一侧对称设有绝缘条，且绝缘条与基板竖面贴合。

6、基板竖面与绝缘条上均开设有螺孔，基板上表面两侧对称设有侧板，且侧板开设有与侧板配对的固定孔，当侧板与侧板装配时，通过螺丝依次穿过侧板和固定孔将侧板、绝缘条与基板连接成一个整体。

7、绝缘块与绝缘条正对，绝缘块的外表面贴合有绝缘片，且绝缘块与绝缘片上均灯具开设有圆孔，且圆孔与螺孔重合。

8、驱动组件由联轴器、行星减速器以及伺服电机组成，其中滚珠丝杠与驱动组件上联轴器的输出端连接，安装板上开设有装配孔，联轴器通过装配孔装配在安装板的后表面，行星减速器连接在联轴器的输入端上，伺服电机与行星减速器的输入端连接。

9、机床共设有四个，且四个机床呈十字状排列，四个机床通过联合块对接形成一个整体。

10、机床的上表面对称设有主滑轨，主滑轨上滑动连接有第一滑板，且滑台固定在第一滑板上，主滑轨上滑动装配有第二滑板，且夹具装配在第二滑板上。

11、第二滑板的上表面对称设置有第二辅助滑轨，夹具与第二辅助滑轨滑动装配，并通过第二辅助滑轨与第二滑板进行连接，机床其中一个侧面前端设置有第一辅助滑轨，第一辅助滑轨上滑动杆连接有连接片，连接片与夹具侧面固定连接。

12、机床的端部通过削切形成对接凸起，联合块的侧面利用削切形成与对接凸起适配的对接凹槽，且对接凸起两侧以及对接凹槽两侧均开设有螺孔，当机床与联合块时，通过对接凸起与对接凹槽适配进行定位。

13、相比于现有技术，本发明的有益效果为：

14、(1)本发明中通过对材料在通电条件下进行双向拉伸和压缩试验，可以更全面地观察材料在不同应力状态下的屈服过程。这有助于揭示材料在复杂加载路径下的屈服机制，例如，是否存在电致塑性效应等，从而更深入地理解材料的本构关系；进一步，试验结果可以为建立更准确的屈服准则提供依据，在复杂加载路径下，材料的屈服行为可能不再符合传统的屈服准则，通过对通电条件下双向拉压试验数据的分析，可以建立适用于这种复杂加载情况的新屈服准则，提高对材料屈服行为的预测能力。

15、(2)本发明中在通电条件下，材料的强化变形行为可能会受到电流的影响，通过双向拉伸和压缩试验，可以研究材料在不同电流密度、加载路径等条件下的强化机制，例如，电致硬化、动态回复与再结晶等，从而更全面地了解材料的强化行为，同时通过试验，可以分析不同加载路径对材料强化变形的影响，例如，先拉伸后压缩、先压缩后拉伸等加载顺序对材料强化程度、变形均匀性等的影响，为实际工程应用中合理设计加载路径提供参考。

16、(2)本发明中电极连接片通过螺栓固定在托块上，可以实现通电功能，满足可通电的试验需求。同时，夹具的绝缘垫、绝缘条、绝缘块和绝缘片等绝缘设计，既能够防止漏电，保证试验的安全性，又能避免电流对其他部件的干扰，确保试验的准确性

17、(3)本发明中四个机床呈十字状排列并通过联合块对接形成一个整体，这种结构设计有助于提高整个装置的稳定性。通过对接凸起与对接凹槽的适配定位，以及在对接凸起和对接凹槽两侧开设螺孔进行连接，使得机床之间的连接稳固，有利于在拉压试验过程中承受较大的力而不易发生结构变形或错位。

18、(4)本发明中机床上表面设有主滑轨，滑台通过第一滑板与主滑轨滑动连接，夹具通过第二滑板与主滑轨滑动连接，同时夹具还与第二辅助滑轨滑动装配，这种多滑轨的设计可以保证夹具在拉压过程中的运动方向精确性，减少侧向力的影响，从而提高试验的准确性。另外，机床一侧的第一辅助滑轨与夹具侧面通过连接片连接，进一步确保夹具在拉压过程中的稳定运动。

1.一种可通电双向拉压力学试验机夹头装置，包括多个机床(100)，多个所述机床(100)相对设置，且机床(100)之间共同连接有联合块(108)，

2.根据权利要求1所述的可通电双向拉压力学试验机夹头装置，其特征在于：所述定位块(2053)与托块(2054)之间保留有缝隙，定位块(2053)的上表面中心处贯穿设有螺柱，且螺柱贯穿定位块(2053)下表面并连接有夹块(2058)，且夹块(2058)位于定位槽上表面。

3.根据权利要求1所述的可通电双向拉压力学试验机夹头装置，其特征在于：所述托块(2054)置于绝缘垫(2059)表面，托块(2054)截面面积小于绝缘垫(2059)的面积，所述绝缘垫(2059)位于基板(2051)竖面一侧对称设有绝缘条(20591)，且绝缘条(20591)与基板(2051)竖面贴合。

4.根据权利要求3所述的可通电双向拉压力学试验机夹头装置，其特征在于：所述基板(2051)竖面与绝缘条(20591)上均开设有螺孔，基板(2051)上表面两侧对称设有侧板(2052)，且侧板(2052)开设有与侧板(2052)配对的固定孔，当侧板(2052)与侧板(2052)装配时，通过螺丝依次穿过侧板(2052)和固定孔将侧板(2052)、绝缘条(20591)与基板(2051)连接成一个整体。

5.根据权利要求4所述的可通电双向拉压力学试验机夹头装置，其特征在于：所述绝缘块(2056)与绝缘条(20591)正对，所述绝缘块(2056)的外表面贴合有绝缘片(2055)，且绝缘块(2056)与绝缘片(2055)上均灯具开设有圆孔，且圆孔与螺孔重合。

6.根据权利要求1所述的可通电双向拉压力学试验机夹头装置，其特征在于：所述驱动组件(201)由联轴器、行星减速器以及伺服电机组成，其中滚珠丝杠(202)与驱动组件(201)上联轴器的输出端连接，所述安装板(102)上开设有装配孔，联轴器通过装配孔装配在安装板(102)的后表面，行星减速器连接在联轴器的输入端上，伺服电机与行星减速器的输入端连接。

7.根据权利要求1所述的可通电双向拉压力学试验机夹头装置，其特征在于：所述机床(100)共设有四个，且四个机床(100)呈十字状排列，四个所述机床(100)通过联合块(108)对接形成一个整体。

8.根据权利要求1所述的可通电双向拉压力学试验机夹头装置，其特征在于：所述机床(100)的上表面对称设有主滑轨(103)，主滑轨(103)上滑动连接有第一滑板(104)，且滑台(2021)固定在第一滑板(104)上，所述主滑轨(103)上滑动装配有第二滑板(105)，且夹具(205)装配在第二滑板(105)上。

9.根据权利要求1所述的可通电双向拉压力学试验机夹头装置，其特征在于：所述第二滑板(105)的上表面对称设置有第二辅助滑轨(107)，所述夹具(205)与第二辅助滑轨(107)滑动装配，并通过第二辅助滑轨(107)与第二滑板(105)进行连接，所述机床(100)其中一个侧面前端设置有第一辅助滑轨(106)，第一辅助滑轨(106)上滑动杆连接有连接片，连接片与夹具(205)侧面固定连接。

10.根据权利要求1所述的可通电双向拉压力学试验机夹头装置，其特征在于：所述机床(100)的端部通过削切形成对接凸起(101)，所述联合块(108)的侧面利用削切形成与对接凸起(101)适配的对接凹槽(1081)，且对接凸起(101)两侧以及对接凹槽(1081)两侧均开设有螺孔，当机床(100)与联合块(108)时，通过对接凸起(101)与对接凹槽(1081)适配进行定位。