(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202123414839.4 (22)申请日 2021.12.3 0 (73)专利权人 通标标准技术服务 （天津） 有限公 司 地址 300457 天津市天津经济技 术开发区 第五大街 41号SGS大厦 (72)发明人 高宏　梁飞飞　 (74)专利代理 机构 北京远大卓悦知识产权代理 有限公司 1 1369 专利代理师 史霞 (51)Int.Cl. G01N 3/08(2006.01) G01N 3/20(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01N 3/04(2006.01) (54)实用新型名称 拉伸弯曲复合载荷下材料力学性能的原位 测试装置 (57)摘要 本实用新型公开了一种拉伸弯曲复合载荷 下材料力学性能的原位测试装置， 包括： 拉伸机 构、 设置在拉伸机构上方的弯曲机构以及设置在 拉伸机构一侧的扫描电镜观察机构。 其中， 拉伸 机构包括拉伸部和连接在拉伸部上方的夹紧部， 夹紧部将试样夹紧在拉伸部的上方， 当拉伸部向 两端拉伸时将试样进行拉伸。 扫描电镜观察机构 包括观察镜片， 观察镜片设置在拉伸机构的一侧 且观察镜片与拉伸机构中点的连线与拉伸部的 拉伸方向垂直。 本实用新型的拉伸弯曲复合载荷 下材料力学性能的原位测试装置通过拉伸机构 和弯曲机构分别或同时对试样材料进行拉伸、 弯 曲测试， 并通过扫描电镜观察机构进行实时观 察， 从而提高试样材 料性能测定的精确度。 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 CN 217484022 U 2022.09.23 CN 217484022 U 1.一种拉伸弯曲复合载荷下材料力学性 能的原位测试装置， 其特征在于， 包括： 拉伸机 构、 设置在所述拉伸机构上方的弯曲机构以及设置在所述拉伸机构一侧的扫描电镜观察机 构； 其中， 所述拉伸机构包括拉伸部和连接在所述拉伸部上方的夹紧部， 所述夹紧部将试 样夹紧在所述拉伸部的上 方， 当拉伸部向两端拉伸时将试样进行拉伸； 所述弯曲机构包括支架、 驱动加压部和压头， 所述支架横跨在所述拉伸机构的上方， 所 述驱动加压部连接在所述支架的下方并垂直朝向所述拉伸机构的中部伸延， 所述压头垂 直 连接在所述驱动加压部的底部， 当驱动加压部驱动压头向下伸延时以对连接在拉伸部上方 的试样进行弯曲加压； 所述扫描电镜观察机构包括观察镜片， 所述观察镜片设置在所述拉伸机构的一侧且所 述观察镜片与拉伸机构中点的连线与拉伸部的拉伸方向垂直。 2.如权利要求1所述的拉伸弯曲复合载荷下材料力学性能的原位测试装置， 其特征在 于， 所述拉伸部包括两个对称设置的拉伸单元， 所述拉伸单元包括固定桩、 电动液压伸缩缸 和滑动支撑桩； 所述电动液压伸缩杆的第一端连接在所述固定桩的内侧， 所述电动液压伸 缩杆的第二端连接所述滑动支撑桩； 所述夹紧部连接在所述滑动支撑桩的上方， 以将试样 夹紧在滑动支撑桩的上 方。 3.如权利要求2所述的拉伸弯曲复合载荷下材料力学性能的原位测试装置， 其特征在 于， 所述夹紧部包括两个夹紧单 元， 两个夹紧单 元分别连接在两个滑动支撑桩的顶部； 其中， 夹紧单元包括限位块、 夹紧调节块和调节螺栓， 所述限位块和夹紧调 节块之间具 有容纳试样的空间， 所述夹紧调节块的中部设置有带螺纹的通孔， 所述调节螺栓的第一端 穿过所述通孔向所述限位块伸延； 当试样放置在夹紧部时， 旋紧调节螺栓以将试样向限位 块推挤以将试样与夹紧部固定 。 4.如权利要求2所述的拉伸弯曲复合载荷下材料力学性能的原位测试装置， 其特征在 于， 所述拉伸部还包括滑动轨道， 所述滑动支撑桩的底部与所述滑动轨道配合， 当所述电动 液压伸缩杆伸长或缩短时， 所述滑动支撑桩沿着所述滑动轨道 滑动。 5.如权利要求2所述的拉伸弯曲复合载荷下材料力学性能的原位测试装置， 其特征在 于， 还包括控制机构， 所述控制机构分别与所述电动液压伸缩杆和所述驱动加压部连接， 以 控制所述电动液压伸缩杆和所述驱动加压 部的工作 与停止。 6.如权利要求3所述的拉伸弯曲复合载荷下材料力学性能的原位测试装置， 其特征在 于， 所述调节螺 栓的第一端连接有弧形的高密度硅胶片。 7.如权利要求5所述的拉伸弯曲复合载荷下材料力学性能的原位测试装置， 其特征在 于， 还包括感应器， 所述感应器为超声波感应器或红外线感应器， 所述感应器设置在 任一滑 动支撑桩的底部， 且所述感应器的感应头水平朝向另一个滑动支撑桩的方向以感应该水平 方向上两个滑动支撑桩之间的障碍物； 所述感应器与 所述控制机构连接， 当所述感应器感应到其前方有障碍物时将感应信号 反馈给控制机构， 从而通过控制机构控制所述驱动加压 部停止继续下压 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217484022 U 2拉伸弯曲复合 载荷下材料力学性能的原位测试装 置 技术领域 [0001]本实用新型属于力学性能原位测试仪器设备技术领域， 具体涉及一种拉伸弯曲复 合载荷下 材料力学性能的原位测试装置 。 背景技术 [0002]材料的力学性能是指材料的弹性性能、 塑性性能、 硬度、 抗冲击性能等， 为了掌握 材料的力学性能， 需要通过试验测定材料的力学性能。 在传统的材料拉伸弯曲性能测试中， 主要是通过对材料施力至材料发生损伤变形或产生裂缝， 得到材料 的拉伸弯曲极限值， 虽 然能够反馈材 料的性能， 但是 材料性能的精确度还有 待提高。 [0003]力学性能原位测试装置是一种在显微成像设备的内腔中进行试验材料的力学性 能测试的系统， 能够在材料测试 的过程中通过显微成像设备进行放大观察分析， 将材料在 载荷作用下的变形损伤进行全程的动态监测， 提高材 料性能测定的精确度。 [0004]现有的力学性能原位测试装置的试验只能实现一种荷载条件下的测试情况， 功能 比较单一， 从而导 致力学性能测试效率较低。 [0005]因此， 亟需一种能够在拉伸弯曲复合荷载条件下进行材料的力学性能测试的同时 通过显微观察的拉伸弯曲复合载荷下 材料力学性能的原位测试装置 。 实用新型内容 [0006]本实用新型的目的是解决至少上述的缺陷， 并提供以后将说明的优点。 [0007]为了实现本实用新型的这些目的和其他优点， 现提供一种拉伸弯曲复合载荷下材 料力学性能的原 位测试装置， 包括： 拉伸机构、 设置在所述拉伸机构上方的弯曲机构以及设 置在所述拉伸机构一侧的扫描电镜观察机构。 [0008]其中， 所述拉伸机构包括拉伸部和连接在所述拉伸部上方的夹紧部， 所述夹紧部 将试样夹紧在所述拉伸部的上 方， 当拉伸部向两端拉伸时将试样进行拉伸。 [0009]所述弯曲机构包括支架、 驱动加压部和压头， 所述支架横跨在所述拉伸机构的上 方， 所述驱动加压部连接在所述支架的下方并垂直朝向所述拉伸机构的中部伸延， 所述压 头垂直连接在所述驱动加压部的底部， 当驱动加压部驱动压头向下伸延时以对连接在拉伸 部上方的试样进行弯曲加压 。 [0010]所述扫描电镜观察机构包括观察镜片， 所述观察镜片设置在所述拉伸机构的一侧 且所述观察镜片与拉伸机构中点的连线与拉伸部的拉伸方向垂直。 [0011]上述方案中， 首先， 本实用新型的拉伸弯曲复合载荷下材料力学性能的原位测试 装置通过拉伸机构和弯曲机构分别或同时对试样材料进行拉伸、 弯曲测试， 并通过扫描电 镜观察机构进行实时观察， 从而提高试样材 料性能测定的精确度。 [0012]其次， 本实用新型的拉伸弯曲复合载荷下材料力学性能的原位测试装置中拉伸机 构和弯曲机构相对独立， 从而能够根据需要分别或同时对试样材料施加荷载， 以满足实际 拉伸、 弯曲性能检测需求； 当同步施加拉伸弯曲复合载荷时， 能够解决传统单一荷载条件下说　明　书 1/5 页 3 CN 217484022 U 3