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公开(公告)号：CN107040161A
公开(公告)日：2017-08-11
申请号：CN201710492623.9
申请日：2017-06-26
Applicant: 吉林大学
IPC: H02N2/00
CPC classification number: H02N2/0095
Abstract: 本发明涉及一种压电型多自由度混合驱动式驱动器，属于精密驱动定位、精密加工领域。可实现精密旋转和步进式直线运动两个自由度的任意组合运动。主要由定子单元、转子单元和直线输出轴组成。其中定子单元中设有对心式压电钳位机构和直线驱动机构。通过锯齿波电源激励驱动压电晶片在缓慢弯曲后迅速反向振动，使得输出轴两端对称分布的压电振子沿着顺/逆时针振动，实现输出轴绕轴心的定向旋转；通过控制定子单元底部环形压电叠堆的伸缩量并匹配上、下层钳位机构动作的时间顺序，实现输出轴沿轴向的步进式直线运动。本发明可应用于精密驱动定位和加工领域，具有承载力大、工作行程长、控制效率高、工作稳定、输出精度高等优点。
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公开(公告)号：CN106404574A
公开(公告)日：2017-02-15
申请号：CN201610886901.4
申请日：2016-10-11
Applicant: 吉林大学
IPC: G01N3/54
CPC classification number: G01N3/54 , G01N2203/0003 , G01N2203/0019 , G01N2203/0051 , G01N2203/008 , G01N2203/0082 , G01N2203/0208 , G01N2203/0226 , G01N2203/0617 , G01N2203/0676 , G01N2203/0682
Abstract: 本发明涉及一种真空环境下的高温微纳米压痕测试装置与方法，属于机电一体化精密仪器领域。装置可用于真空环境，防止高温环境造成对压头和试样的氧化，削弱空气流动对试样加热的影响，保障试样加热温度稳定，进而开展对试样微观力学性能的测试分析，获取材料的硬度、弹性模量、蠕变特性以及力热耦合作用的特性参数等，以研究变温和高温环境对材料微观力学行为、变形损伤机制和微观组织结构演化的影响规律，指导材料及其制品设计制造、寿命预测和可靠性评估。装置结构紧凑，测量精度高，应用范围广，在材料科学、装备制造、钢铁冶金、国防军事和航空航天等领域具备广阔应用前景，本发明的测试方法将丰富材料微观力学性能测试的理论与技术体系。
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公开(公告)号：CN106680079B
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN201611091418.3
申请日：2016-12-01
Applicant: 吉林大学
IPC: G01N3/08
Abstract: 本发明涉及一种压电叠堆直驱型宏微结合双轴拉伸‑疲劳测试系统，属于精密科学仪器领域。主要由精密驱动‑传动单元、CCD成像检测单元、力学和变形信号检测单元、试件夹持单元、压电叠堆驱动器单元部分组成。测试过程中，CCD成像检测单元对试件中心点进行原位观测，一旦中心点发生偏移，可通过大刚度、高频响压电叠堆驱动器单元进行实时偏移补偿，保证试件的中心点在测试过程中的位置相对固定。该测试系统应用范围广，可分别实现单轴/双轴拉伸测试，单轴/双轴拉伸疲劳测试，与光学成像系统具有良好的兼容性，可展开对材料微观组织结构与变形损伤机制的相关性规律研究。
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公开(公告)号：CN106501111B
公开(公告)日：2019-01-18
申请号：CN201610914688.3
申请日：2016-10-20
Applicant: 吉林大学
IPC: G01N3/42
Abstract: 本发明涉及一种微机电系统微桥压痕载荷‑深度曲线的校准方法，属于材料力学性能测试领域。通过对特征尺寸为微米级的两端固定式微桥结构进行纳米压痕测试，同步获取微桥结构的弯曲载荷‑挠度曲线和压痕载荷‑深度曲线，对微机电系统器件中桥式结构的刚度、杨氏模量、硬度、屈服应力和断裂强度进行定量测试。通过对微桥静不定结构进行分析，将压针尖端实际最大位移精确解析为微桥最大挠曲变形与嵌入微桥表面最大压入深度之和，结合弹性挠曲面对最大压入深度以及压入微区边缘弹性挠曲的理论分析，建立通过实测压痕载荷‑深度曲线对弹性半无限空间条件下载荷‑深度曲线进行评估的方法，为研究微机电系统器件应力诱导下的力学行为提供新颖的测量方法。
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公开(公告)号：CN107064198A
公开(公告)日：2017-08-18
申请号：CN201710392116.8
申请日：2017-05-27
Applicant: 吉林大学
IPC: G01N23/225 , G01N3/42 , G01N3/46
CPC classification number: G01N23/2251 , G01N3/42 , G01N3/46 , G01N2203/0082
Abstract: 本发明涉及一种量程可调式原位微纳米压痕/划痕测试装置及方法，属于机电一体化精密科学仪器领域。X、Y轴精密划痕单元通过Z轴宏动调整机构安装在压痕杠杆支点底座上，Z轴宏动调整机构与压痕量程调节单元安装在压痕杠杆支点底座上，精密压入驱动单元与位移信号检测单元安装在底座上，载荷信号检测单元安装在X、Y轴精密划痕单元上。优点在于：结构紧凑、小型化、一体化、大行程，克服现有技术无法调节量程及实现较大行程的同时，更好的保证装配精度，有效提升整体的刚度和动态特性，提升了整体的测试精度；装置与扫描电子显微镜具有良好的兼容性，可实现在动态原位压痕/划痕测试作用下，对材料微观组织结构与变形损伤机制的相关性研究。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106501111A
公开(公告)日：2017-03-15
申请号：CN201610914688.3
申请日：2016-10-20
Applicant: 吉林大学
IPC: G01N3/42
CPC classification number: G01N3/42 , G01N2203/0082 , G01N2203/021
Abstract: 本发明涉及一种微机电系统微桥压痕载荷-深度曲线的校准方法，属于材料力学性能测试领域。通过对特征尺寸为微米级的两端固定式微桥结构进行纳米压痕测试，同步获取微桥结构的弯曲载荷-挠度曲线和压痕载荷-深度曲线，对微机电系统器件中桥式结构的刚度、杨氏模量、硬度、屈服应力和断裂强度进行定量测试。通过对微桥静不定结构进行分析，将压针尖端实际最大位移精确解析为微桥最大挠曲变形与嵌入微桥表面最大压入深度之和，结合弹性挠曲面对最大压入深度以及压入微区边缘弹性挠曲的理论分析，建立通过实测压痕载荷-深度曲线对弹性半无限空间条件下载荷-深度曲线进行评估的方法，为研究微机电系统器件应力诱导下的力学行为提供新颖的测量方法。
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公开(公告)号：CN106404574B
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN201610886901.4
申请日：2016-10-11
Applicant: 吉林大学
IPC: G01N3/54
Abstract: 本发明涉及一种真空环境下的高温微纳米压痕测试装置与方法，属于机电一体化精密仪器领域。装置可用于真空环境，防止高温环境造成对压头和试样的氧化，削弱空气流动对试样加热的影响，保障试样加热温度稳定，进而开展对试样微观力学性能的测试分析，获取材料的硬度、弹性模量、蠕变特性以及力热耦合作用的特性参数等，以研究变温和高温环境对材料微观力学行为、变形损伤机制和微观组织结构演化的影响规律，指导材料及其制品设计制造、寿命预测和可靠性评估。装置结构紧凑，测量精度高，应用范围广，在材料科学、装备制造、钢铁冶金、国防军事和航空航天等领域具备广阔应用前景，本发明的测试方法将丰富材料微观力学性能测试的理论与技术体系。
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公开(公告)号：CN107040161B
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN201710492623.9
申请日：2017-06-26
Applicant: 吉林大学
IPC: H02N2/00
Abstract: 本发明涉及一种压电型多自由度混合驱动式驱动器，属于精密驱动定位、精密加工领域。可实现精密旋转和步进式直线运动两个自由度的任意组合运动。主要由定子单元、转子单元和直线输出轴组成。其中定子单元中设有对心式压电钳位机构和直线驱动机构。通过锯齿波电源激励驱动压电晶片在缓慢弯曲后迅速反向振动，使得输出轴两端对称分布的压电振子沿着顺/逆时针振动，实现输出轴绕轴心的定向旋转；通过控制定子单元底部环形压电叠堆的伸缩量并匹配上、下层钳位机构动作的时间顺序，实现输出轴沿轴向的步进式直线运动。本发明可应用于精密驱动定位和加工领域，具有承载力大、工作行程长、控制效率高、工作稳定、输出精度高等优点。
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公开(公告)号：CN106610358A
公开(公告)日：2017-05-03
申请号：CN201710042882.1
申请日：2017-01-21
Applicant: 吉林大学
IPC: G01N3/08
CPC classification number: G01N3/08
Abstract: 本发明涉及一种力电热垂直磁场耦合条件下材料性能原位测试仪器及方法，属于精密科学仪器领域。包括固定端装配组件、活动端装配组件组成的轴向力加载平台，硅油槽装配组件，以及可控电磁铁组件组成。轴向力加载平台根据实验条件，对被测材料样品在测试过程中提供支撑或施加轴向圧缩载荷，在施加压缩载荷时同时对力载荷和位移进行精密检测，有效的提供了对被测材料样品的压缩力学性能的检测手段。硅油槽装配组件与两端绝缘夹具配合使用，集成了电阻式加热块、热电偶、可控电磁铁、霍尔探头等试验装置，为测试被测材料样品提供了相应的电—热—磁多物理场加载的试验环境。优点在于：结构小型轻量化、功能集成度高，实用性强。
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公开(公告)号：CN107086813B
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN201710469006.7
申请日：2017-06-20
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及一种尺蠖型旋转压电驱动平台，属于精密驱动领域。转子单元为一圆柱体，用于输出旋转位移；上层钳位单元由压电叠堆、带有三爪自定心结构柔性铰链的定子上层和预紧螺栓组成，压电叠堆伸长时可使定子上层夹紧转子；下层钳位单元与上层钳位单元结构一致，由压电叠堆、带有三爪自定心结构柔性铰链的定子下层和预紧螺栓组成，压电叠堆伸长时可使定子下层夹紧转子；驱动单元由压电叠堆、辅助驱动块组成，可实现转子的步进运动。定子上下层通过直板型柔性铰链相连接。具有结构简单，成本低，控制方便，工作稳定可靠、行程大等优点。
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