【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料力学试验，具体而言，涉及一种复合材料原位拉压装置及原位ct试验系统。
技术介绍
1、原位ct试验是指材料或结构在工作状态下(带载荷、温度等)开展ct扫描的试验。ct扫描是一种无损检测技术，通过对物体进行x射线扫描，生成截面图像，从而获取物体内部的结构和缺陷信息。原位ct试验可以用于监测材料或构件在实际工作条件下的性能变化、损伤情况以及疲劳裂纹的扩展情况。这种试验可以帮助工程师和研究人员更好地了解材料在实际工作条件下的表现，为材料设计和工程应用提供重要的信息。原位ct试验通常需要专门设计的设备和技术支持，以确保在实际工作环境中进行ct扫描的准确性和安全性。
2、现有技术中，还没有较为完善的适用于较大载荷(例如30kn)下的复合材料原位ct观测试验的装置，而且现有的原位试验设备存在精度达不到要求的缺点，无法对复合材料受到拉压载荷后的力学试验提供精准可靠的观测数据。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的问题是：如何实现较大载荷下的复合材料原位ct观测试验，同时保证复合材料原位ct观测试验的精准有效性。
2、本专利技术提供一种复合材料原位拉压装置，包括：电机、上夹具、下夹具、力传感器、螺杆、第一螺母、轴承组件结构、竖直导向杆、活动板、上固定板、下固定板和透射线筒，多个所述竖直导向杆沿同一圆周间隔布置有多个，所述上固定板和所述下固定板分别与多个所述竖直导向杆连接，所述活动板和所述轴承组件结构分别与多个所述竖直导向杆活动连接，所述活动板、所述上固定板
3、本专利技术提供的一种复合材料原位拉压装置，相较于现有技术，具有但不局限于以下有益效果：
4、本专利技术所述的复合材料原位拉压装置，用于复合材料原位ct的观测试验，特别适用于较大载荷(例如30kn)下的拉压原位试验，具体地，电机与螺杆之间驱动连接，其中电机可以是伺服电机，伺服电机与螺杆之间可通过联轴器及键连接，伺服电机通过其驱动可实现伺服位置、速度与力矩控制，使试件匀速加载或力控制加载；具体的，由于上固定板、下固定板和第一螺母相对于竖直导向杆的位置固定，螺杆与第一螺母螺纹连接，进而，伺服电机驱动螺杆相对于第一螺母旋转的同时，螺杆也会相对于第一螺母沿竖直导向杆上下移动；而活动板和轴承组件结构与竖直导向杆是活动连接的，且活动板与伺服电机固定连接，轴承组件结构与螺杆相连，故伺服电机驱动螺杆转动的过程中，可以使活动板和轴承组件结构沿竖直导向杆上下往复运动，这样通过电机转动带动螺杆旋转，进而使活动板与上夹具上下运动，通过上夹具上下运动能够带动试件拉压加载，通过设置透射线筒、上夹具及下夹具，可通过上夹具和下夹具分别夹持试件的上下两端并将试件固定在透射线筒内，通过力传感器可观察试件拉压加载的载荷信息。本复合材料原位拉压装置的拉压加载过程均在工业ct中进行，具体地，本复合材料原位拉压装置可放置于工业ct的转台上进行扫描观测试件的三维重构模型，透射线筒可作为结构支撑且可穿透射线，进而可获得在该停机点时的原位ct观测试验数据，并可多次操作获得多个停机点的试验数据，通过上述结构设置，不需要借助电子万能试验机与保载装置实现加载，可通过螺杆及第一螺母的螺纹配合实现拉压载荷的可靠保载，并通过将螺杆、第一螺母及透射线筒同轴设置、竖直导向杆的导向作用以及轴承组件结构对螺杆进行轴向与径向的定位与支撑，保证了拉压载荷施加过程的精准度，结构稳定可靠，可为原位ct观测试验提供精准可靠的较大拉伸载荷，从而保证了原位ct观测试验的精准有效性。而且，由于工业ct设备的高度限制，同时为了满足工业ct设备光高的要求，本复合材料原位拉压装置将试件放置在装置下部，保证工业ct设备能够扫到试样，从而保证了原位ct观测试验的精准有效性。
5、可选地，所述轴承组件结构包括上支架、轴承组、第二螺母和下支架，所述上支架沿其周向间隔开设有多个第一导向孔，且每个所述第一导向孔处对应设置有直线轴承，多个所述直线轴承分别与对应的所述竖直导向杆连接，所述下支架连接于所述上支架的下端，所述螺杆的下端穿过所述上支架并延伸至所述下支架，所述第二螺母定位连接于所述下支架的中心位置处，所述第二螺母与所述螺杆螺纹连接，所述轴承组套接于所述螺杆，且所述轴承组与所述上支架之间定位配合连接。
6、可选地，所述轴承组件结构还包括轴承压盖和调整环，所述轴承组包括深沟球轴承和双向推力球轴承，所述轴承压盖通过其外圆与所述上支架定位配合连接，所述轴承压盖的上端面开设有用于定位所述深沟球轴承的沟槽，所述深沟球轴承在所述沟槽处与所述螺杆套接，所述双向推力球轴承套接于所述螺杆，且所述双向推力球轴承定位配合在所述上支架内，所述调整环套接于所述螺杆，且所述调整环位于所述第二螺母与所述双向推力球轴承之间。
7、可选地，所述复合材料原位拉压装置还包括转接板和导向柱，所述转接板连接于所述上夹具的上端，所述转接板的中心位置处设置有螺柱，所述力传感器的下端螺纹连接于所述螺柱，所述转接板沿其周向间隔开设有多个第二导向孔，多个所述导向柱的下端分别连接于多个所述第二导向孔，所述下支架沿其周向间隔开设有多个第三导向孔，多个所述导向柱的上端分别穿设于多个所述第三导向孔，所述下支架用于沿所述导向柱上下移动，所述力传感器的上端与所述下支架连接。
8、可选地，所述上夹具包括第一平板、第一固定块、第一活动块和第一连接件，所述第一平板连接于所述转接板的下端面，所述第一固定块连接于所述第一平板上，所述第一平板上开设有第一腰型孔，所述转接板上开设有与所述第一腰型孔同轴设置的第二腰型孔，所述第一连接件用于依次穿过所述第二腰型孔和所述第一腰型孔并与所述第一活动块连接，所述第一活动块与所述第一固定块用于通过螺栓连接，以将所述试件的上端夹持在所述第一活动块与所述第一固定块之间。
9、可选地，所述下夹具包括第二平板、第二固定块、第二活动块和第二连接件，所述第二平板连接于所述透射线筒的底部，所述第二固定块连接于所述第二平板上，所述第二平板上开设有第三腰型孔，所述第二连接件用于穿过所述第三腰型孔并与所述第二活动块连接，所述第二活动块与所述第二固定块用于通过螺栓连接，以将所述试件的下端夹持在所述第二活动块与所述第二固定块之间。
10、可选地，所述透射线筒的底部开设有与所述第二平板形状相适配的凹槽，所述第二平板定位安装于所述凹槽内并与所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种复合材料原位拉压装置，其特征在于，包括：电机(1)、上夹具(2)、下夹具(3)、力传感器(4)、螺杆(5)、第一螺母(6)、轴承组件结构、竖直导向杆(7)、活动板(8)、上固定板(9)、下固定板(10)和透射线筒(11)，多个所述竖直导向杆(7)沿同一圆周间隔布置有多个，所述上固定板(9)和所述下固定板(10)分别与多个所述竖直导向杆(7)连接，所述活动板(8)和所述轴承组件结构分别与多个所述竖直导向杆(7)活动连接，所述活动板(8)、所述上固定板(9)、所述轴承组件结构和所述下固定板(10)从上至下依次间隔设置于多个所述竖直导向杆(7)上，所述电机(1)设置于所述活动板(8)上，所述螺杆(5)的上端与所述电机(1)驱动连接，所述螺杆(5)的下端与所述轴承组件结构连接，所述第一螺母(6)螺纹连接于所述螺杆(5)，且所述第一螺母(6)与所述上固定板(9)连接，所述上夹具(2)连接于所述轴承组件结构的下端，所述透射线筒(11)与所述下固定板(10)连接，且所述透射线筒(11)与所述螺杆(5)同轴设置，所述下夹具(3)连接于所述透射线筒(11)内，所述上夹具(2)和所述下夹具(
2.根据权利要求1所述的复合材料原位拉压装置，其特征在于，所述轴承组件结构包括上支架(12)、轴承组、第二螺母(13)和下支架(14)，所述上支架(12)沿其周向间隔开设有多个第一导向孔(21)，且每个所述第一导向孔(21)处对应设置有直线轴承，多个所述直线轴承分别与对应的所述竖直导向杆(7)连接，所述下支架(14)连接于所述上支架(12)的下端，所述螺杆(5)的下端穿过所述上支架(12)并延伸至所述下支架(14)，所述第二螺母(13)定位连接于所述下支架(14)的中心位置处，所述第二螺母(13)与所述螺杆(5)螺纹连接，所述轴承组套接于所述螺杆(5)，且所述轴承组与所述上支架(12)之间定位配合连接。
3.根据权利要求2所述的复合材料原位拉压装置，其特征在于，所述轴承组件结构还包括轴承压盖(15)和调整环(16)，所述轴承组包括深沟球轴承(17)和双向推力球轴承(18)，所述轴承压盖(15)通过其外圆与所述上支架(12)定位配合连接，所述轴承压盖(15)的上端面开设有用于定位所述深沟球轴承(17)的沟槽，所述深沟球轴承(17)在所述沟槽处与所述螺杆(5)套接，所述双向推力球轴承(18)套接于所述螺杆(5)，且所述双向推力球轴承(18)定位配合在所述上支架(12)内，所述调整环(16)套接于所述螺杆(5)，且所述调整环(16)位于所述第二螺母(13)与所述双向推力球轴承(18)之间。
4.根据权利要求2所述的复合材料原位拉压装置，其特征在于，所述复合材料原位拉压装置还包括转接板(19)和导向柱(20)，所述转接板(19)连接于所述上夹具(2)的上端，所述转接板(19)的中心位置处设置有螺柱(23)，所述力传感器(4)的下端螺纹连接于所述螺柱(23)，所述转接板(19)沿其周向间隔开设有多个第二导向孔(24)，多个所述导向柱(20)的下端分别连接于多个所述第二导向孔(24)，所述下支架(14)沿其周向间隔开设有多个第三导向孔(22)，多个所述导向柱(20)的上端分别穿设于多个所述第三导向孔(22)，所述下支架(14)用于沿所述导向柱(20)上下移动，所述力传感器(4)的上端与所述下支架(14)连接。
5.根据权利要求4所述的复合材料原位拉压装置，其特征在于，所述上夹具(2)包括第一平板(25)、第一固定块(26)、第一活动块(27)和第一连接件(28)，所述第一平板(25)连接于所述转接板(19)的下端面，所述第一固定块(26)连接于所述第一平板(25)上，所述第一平板(25)上开设有第一腰型孔(46)，所述转接板(19)上开设有与所述第一腰型孔(46)同轴设置的第二腰型孔(47)，所述第一连接件(28)用于依次穿过所述第二腰型孔(47)和所述第一腰型孔(46)并与所述第一活动块(27)连接，所述第一活动块(27)与所述第一固定块(26)用于通过螺栓连接，以将所述试件(100)的上端夹持在所述第一活动块(27)与所述第一固定块(26)之间。
6.根据权利要求5所述的复合材料原位拉压装置，其特征在于，所述下夹具(3)包括第二平板(43)、第二固定块(44)、第二活动块(45)和第二连接件，所述第二平板(43)连接于所述透射线筒(11)的底部，所述第二固定块(44)连接于所述第二平板(43)上，所述第二平板(43)...
【技术特征摘要】
1.一种复合材料原位拉压装置，其特征在于，包括：电机(1)、上夹具(2)、下夹具(3)、力传感器(4)、螺杆(5)、第一螺母(6)、轴承组件结构、竖直导向杆(7)、活动板(8)、上固定板(9)、下固定板(10)和透射线筒(11)，多个所述竖直导向杆(7)沿同一圆周间隔布置有多个，所述上固定板(9)和所述下固定板(10)分别与多个所述竖直导向杆(7)连接，所述活动板(8)和所述轴承组件结构分别与多个所述竖直导向杆(7)活动连接，所述活动板(8)、所述上固定板(9)、所述轴承组件结构和所述下固定板(10)从上至下依次间隔设置于多个所述竖直导向杆(7)上，所述电机(1)设置于所述活动板(8)上，所述螺杆(5)的上端与所述电机(1)驱动连接，所述螺杆(5)的下端与所述轴承组件结构连接，所述第一螺母(6)螺纹连接于所述螺杆(5)，且所述第一螺母(6)与所述上固定板(9)连接，所述上夹具(2)连接于所述轴承组件结构的下端，所述透射线筒(11)与所述下固定板(10)连接，且所述透射线筒(11)与所述螺杆(5)同轴设置，所述下夹具(3)连接于所述透射线筒(11)内，所述上夹具(2)和所述下夹具(3)用于将试件(100)夹持在所述透射线筒(11)内，所述力传感器(4)设置于所述轴承组件结构与所述上夹具(2)之间，所述力传感器(4)用于检测所述试件(100)被施加的载荷大小。
2.根据权利要求1所述的复合材料原位拉压装置，其特征在于，所述轴承组件结构包括上支架(12)、轴承组、第二螺母(13)和下支架(14)，所述上支架(12)沿其周向间隔开设有多个第一导向孔(21)，且每个所述第一导向孔(21)处对应设置有直线轴承，多个所述直线轴承分别与对应的所述竖直导向杆(7)连接，所述下支架(14)连接于所述上支架(12)的下端，所述螺杆(5)的下端穿过所述上支架(12)并延伸至所述下支架(14)，所述第二螺母(13)定位连接于所述下支架(14)的中心位置处，所述第二螺母(13)与所述螺杆(5)螺纹连接，所述轴承组套接于所述螺杆(5)，且所述轴承组与所述上支架(12)之间定位配合连接。
3.根据权利要求2所述的复合材料原位拉压装置，其特征在于，所述轴承组件结构还包括轴承压盖(15)和调整环(16)，所述轴承组包括深沟球轴承(17)和双向推力球轴承(18)，所述轴承压盖(15)通过其外圆与所述上支架(12)定位配合连接，所述轴承压盖(15)的上端面开设有用于定位所述深沟球轴承(17)的沟槽，所述深沟球轴承(17)在所述沟槽处与所述螺杆(5)套接，所述双向推力球轴承(18)套接于所述螺杆(5)，且所述双向推力球轴承(18)定位配合在所述上支架(12)内，所述调整环(16)套接于所述螺杆(5)，且所述调整环(16)位于所述第二螺母(13)与所述双向推力球轴承(18)之间。
4.根据权利要求2所述的复合材料原位拉压装置，其特征在于，所述复合材料原位拉压装置还包括转接板(19)和导向柱(20)，所述转接板(19)连接于所述上夹具(2)的上端，所述转接板(19)的中心位置处设置有螺柱(23)，所述力传感器(4)的下端螺纹连接于所述螺柱(23)，所述转接板(19)沿其周向间隔开设有多个第二导向孔(24)，多个所述导向柱(20)的下端分别连接于多个所述第二导向孔(24)，所述下支架(14)沿其周向间隔开设有多个第三导向孔(22)，多个所述导向柱(20)的上端分别穿设于多个所述第三导向孔(22)，所述下支架(14)用于沿所述导向柱(20)上下移动，所述力传感器(4)的上端与所述下支架(14)连接。
5.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：骆杨，李继保，王祯鑫，陈璐璐，时起珍，徐芳，李志兴，黄金钊，果立成，王岩，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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