一种基于尺蠖型压电驱动器的原位拉伸实验仪

    公开(公告)号:CN103528889A

    公开(公告)日:2014-01-22

    申请号:CN201310524138.7

    申请日:2013-10-30

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于尺蠖型压电驱动器的原位拉伸实验仪,属于原位力学性能测试领域。主要由驱动单元、夹持单元、支撑单元、和信号检测及控制单元等部分组成,其中驱动单元为一个基于斜块箝位的尺蠖型压电驱动器;夹持单元有一个可调尾座,可以根据试件的具体情况调节两夹具之间的初始距离;支撑单元有一对相互平行的光轴导轨,以减轻驱动器动子的受力偏差;信号检测及控制单元由一个精密拉杆位移传感器和一个精密S型拉力传感器组成。本发明采用一种新型的压电驱动器作为驱动单元,具有精度高、控制方便,成本低等优势,可以对宏观的标准及非标准试件进行跨尺度原位拉伸载荷测试,对被测试件断裂过程中的裂纹产生、扩展和断裂进行原位观测。

    一种微观视场下双侧动力原位微扭转材料力学性能测试仪

    公开(公告)号:CN103499499A

    公开(公告)日:2014-01-08

    申请号:CN201310478179.7

    申请日:2013-10-13

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种微观视场下双侧动力原位微扭转材料力学性能测试仪,包括基座、直流伺服电机、变速箱、弹性联轴器、主轴、夹具,其特征在于变速箱有左、右两个双侧贯通输出轴,基座上相对设置左右两个主轴,两个主轴的轴线在同一直线上,两主轴由前段向后依次设置有夹具、扭矩传感器、法兰盘、读数头连接架、圆光栅读数头、圆光栅尺,主轴的后端通过传动装置与输出轴连接获得扭矩。本发明结构紧凑,体积小巧,角应变速率可控,操作方便,与成像仪器具有良好的使用兼容性,可对材料的微观变形、损伤和断裂过程进行全程全面原位监测,为揭示材料在微纳米尺度下的力学特性和损伤机制提供了新型测试手段和方法。

    在壁厚部件表面制备大深度仿生异质体的方法

    公开(公告)号:CN103111793A

    公开(公告)日:2013-05-22

    申请号:CN201310061723.8

    申请日:2013-02-27

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及金属基仿生功能表面材料的制备方法,特别涉及一种在大型部件表面制备大深度仿生异质体,从而提高部件的耐磨性与抗疲劳性的方法。技术方案是在部件表面设计出仿生异质体的形态、结构和分布,仿生异质体为模拟生物多因素耦合的体表特征,具有圆形、条形或方形表面形态的圆柱体、长方体或沟槽形结构,异质体直径或宽度为3-20mm,间距为5-50mm;异质体嵌入部件的深度范围为3-30mm;所述仿生异质体的制备包括:表面嵌入式雕刻或钻孔与异质材料堆焊合成制备,表面嵌入式雕刻或钻孔与异质材料高温浇铸自蔓沿合成制备,表面嵌入式雕刻或钻孔与异质材料镶铸合成制备,表面嵌入式雕刻或钻孔与逐次/连续激光熔覆合成制备。

    一种仿生耦合轨道车辆制动盘

    公开(公告)号:CN102352901A

    公开(公告)日:2012-02-15

    申请号:CN201110293682.6

    申请日:2011-10-04

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种用于轨道车辆的仿生耦合轨道车辆制动盘。它基于生物耦合的仿生原理,在制动盘的工作表面上分布有放射状、同心圆状、网络状和桩钉状非光滑形态;并采用表面下嵌入式结构;在局部区域呈现与基体材料相异的材料组织或成分,可有效抑制裂纹产生与扩展,改善耐磨性,本发明以铸铁、铸钢和锻钢为轨道车辆制动盘的基体材料,通过机械、激光、烧结、焊接等方法,在普通制动盘表面局部区域构建形状、结构、组织、材料等多元耦合作用的仿生功能单元,在整个盘体表面呈现有益于制动盘功能实现的多种形态,从而提高轨道车辆制动盘的摩擦磨损和抗疲劳性能。与相同基体材料的普通表面制动盘相比,使用寿命提高1~2倍,成本增加不超过10%。

    一种增强金属工件表面的仿生非光滑工艺方法和制备装置

    公开(公告)号:CN1861844A

    公开(公告)日:2006-11-15

    申请号:CN200610016699.6

    申请日:2006-03-24

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种增强金属工件表面的仿生非光滑工艺方法和制备装置属于金属材料加工领域,目的是提供一种能有效提高金属表面抗热疲劳性和耐磨性的工艺方法及制备装置。本发明采用涂敷粉末,在金属工件表面添加的化学元素为Cr:0~20%,Mn:0~20%,Si:0~3%,Mo:0~5%,Ni:0~5%,W:0~20%,Co:0~10%,B:0~10%,并利用激光加热,使金属工件表面形成单元体形态分别为点阵、条纹、网格状的非光滑表面的工艺方法,金属工件的材料为可以激光加热的金属材料,为实施上述工艺方法,研制了由控制单元分别与激光器的通信接口和数控工作台的微机基本系统相连的制备装置,能有效提高金属表面抗热疲劳性和金属表面耐磨性,且性能价格比好,生产效率高。

    一种3D打印多尺度分层刚柔抗冲击复合材料的制备方法

    公开(公告)号:CN119773264A

    公开(公告)日:2025-04-08

    申请号:CN202510083022.7

    申请日:2025-01-20

    Abstract: 本发明公开了一种3D打印多尺度分层刚柔抗冲击复合材料的制备方法。该方法包括:设计具有多尺度分层结构的PLA骨架,经切片处理后获得STL格式文件;通过3D打印制备PLA骨架,将硅弹性体作为软质材料和粘结剂注塑在骨架的多级分层结构中固化后得到复合材料;复合材料具有三个尺度的分层结构,该结构通过对每层设计图案化微结构诱导3D打印路径逐层堆叠实现,无需复杂编程;各级分层结构间隙中的硅酸凝胶是一体成型的,复合材料具有刚柔耦合的性质,其中,硬质的PLA骨架使复合材料具备良好的力学性能,软质的硅酸凝胶在抵抗冲击的过程中提供更大的形变实现能量耗散;宏观层之间的接触面设计了相互交错镶嵌的齿状凸起界面结构,诱导裂纹的偏转方向。

    一种利用激光切割和热压连接制造复合板材的方法

    公开(公告)号:CN119141880A

    公开(公告)日:2024-12-17

    申请号:CN202411287716.4

    申请日:2024-09-14

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明的一种利用激光切割和热压连接制造复合板材的方法,包括以下步骤:S1:准备复合板材的材料;S2:进行激光切割处理,得到第二纤维增强塑料薄板的第一切割片材和第二金属薄板的第二切割片材;S3:将第一切割片材和第二切割片材分别放入相邻的第二金属薄板和第二纤维增强塑料薄板的孔洞中;S4:将步骤S3处理好的若干个第二金属薄板和第二纤维增强塑料薄板交替层叠设置,并和第一金属薄板和第一纤维增强塑料薄板固定在一起,然后进行热压连接。本发明的优点:能够深入板材内部,为两种材料创造更多的接触界面,且在热压的作用下,异种材料相互扩散,发生化学反应,从而形成更加牢固和稳定的结合体,提升了复合材料的整体性能。

    一种基于摩擦力矩差驱动的仿生步进压电旋转执行器

    公开(公告)号:CN118868665A

    公开(公告)日:2024-10-29

    申请号:CN202411347554.9

    申请日:2024-09-26

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于摩擦力矩差驱动的仿生步进压电旋转执行器,属于精密驱动技术领域,包括转子、阻力机构、驱动机构;驱动机构包括定子和压电叠堆;定子包括基板上层、基板下层、紧固螺纹孔A、安装槽、驱动端、导向铰链、被动端、中心端、板型柔性铰链和通槽;中心端包括中心端A和中心端B,转子转轴与中心孔、中心端A的通孔和中心端B的通孔均为转动配合;四个压电叠堆用于在控制电压驱动下协同配合分别使基板上层与基板下层产生周期性形变,从而带动中心端A和中心端B产生旋转,由于阻力盖的存在,转子在运动方向所受摩擦力矩产生差值,进而利用摩擦力矩差值驱动转子实现高精度的步进旋转位移输出。

    一种旋转式机械摩擦界面原位信息获取装置

    公开(公告)号:CN110763585B

    公开(公告)日:2024-10-18

    申请号:CN201911224536.0

    申请日:2019-12-04

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种旋转式机械摩擦界面原位信息获取装置属机械摩擦检测技术领域,本发明采用齿轮传动,全程运行速度平稳;用扭矩传感器检测出整个实验过程中扭矩的变化,并且用编码器检测出摩擦机构的角加速度,通过实验之前的标定结果来剔除惯性力的影响,摩擦力的测量结果精度很高,且可以精确的调控摩擦机构的旋转速度;加载和监测机构用力传感器实时反馈,在实验之前将力传感器下方卡盘、试样等的重量都剔除了,消除重力对加载的影响,实现精确加载;可以更换不同摩擦片快速准确实时监视检测不同试样的摩擦力学特性、磨损情况等。

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