(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210691707.6 (22)申请日 2022.06.17 (71)申请人 吉林大学 地址 130025 吉林省长 春市前进大街269 9 号 (72)发明人 裴永臣　王宝华　刘忠豪　隋文超　 王璐璐　王东旭　关景晗　 (74)专利代理 机构 深圳众邦专利代理有限公司 44545 专利代理师 李茂松 (51)Int.Cl. G01N 3/38(2006.01) G01N 3/04(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 一种SMA丝形状记忆效应及超弹性特性多工 位卧式测试装置 (57)摘要 本发明公开了一种SMA丝形状记忆效应及超 弹性特性多工位卧式测试装置， 由底板部件、 电 动推杆部件、 激光挡板、 测力部件、 夹丝器部件、 防护罩、 测距部件、 导轨滑块部件、 Z型板、 滑台模 组部件、 滑轮部件、 弹簧、 配重块部件以及吊环螺 柱组成。 待测SMA 丝两端通过夹丝器部件紧固， 电 动推杆可对SMA丝进行预紧和拉伸， 滑台模组可 控制SMA丝拉伸频率及幅值， 力传感器和激光位 移传感器分别监测SMA丝测试过程中的受力和长 度变化。 通过恒定负载、 偏置弹簧、 拮抗、 拉伸四 种测试形式实现了SMA丝的预处理、 不同负载下 的形状记忆效应特性测试、 不同拉伸形式下的超 弹性特性测试。 此外， 设计的测试装置具有体积 质量较小、 集 成度高、 工位调整方便、 装配简单的 优点。 权利要求书2页 说明书5页 附图9页 CN 114878380 A 2022.08.09 CN 114878380 A 1.一种SMA丝形状记忆效应及超弹性特性多工位卧式测试装置， 其特征在于： 由底板部 件(A)、 电动推杆部件(B)、 激光挡板1(6)、 测力部件(C)、 柱形夹丝器部件(D)、 防护罩(11)、 测距部件(E)、 梯形夹丝器部件(F)、 激光挡板2(15)、 导轨滑块部件(G)、 Z型板(19)、 滑台模 组部件(H)、 滑轮部件(I)、 弹簧(28)、 配重块部件(J)以及吊环螺柱(29)组成； 底板部件(A) 由底板(2)和橡胶脚垫(1)组成， 四个橡胶脚垫(1)通过螺栓安装在底板(2)下面； 电动推杆 部件(B)由 电动推杆(3)、 T型板(4)和圆柱连接件(5)组成， 电动推杆(3)通过螺栓与T型板 (4)连接在一起并通过螺栓固定在底板(2)上， 圆柱连接件(5)一端通过销 连接与电动推杆 (3)输出杆末端相连， 另一端加工有螺纹孔与力传感器(7)上自带的螺柱相连， 可通过调节 电动推杆(3)的输出杆运动速度与行程对S MA丝进行预紧和不同拉伸速度和幅值操作； 激光 挡板1(6)被力传感器(7)自带的螺柱夹紧在圆柱连接件(5)下表面， 可以随着电动推杆(3) 输出杆一起运动； 测力部件(C)由力传感器(7)和绝缘螺柱(8)组成， 力传感器(7)一端与圆 柱连接件(5)相连， 另一端通过绝缘螺柱(8)与柱形夹丝器部件(D)的柱形底座(9)相连， 力 传感器(7)可以实时监测SMA丝测试过程中的受力情况； 梯形夹丝器部件(F)的梯形底座 (14)通过螺栓固定在移动滑块(17)或锁紧滑块(18)上； 导轨滑块部件(G)由导轨(16)、 移动 滑块(17)和锁紧滑块(18)组成， 导轨(16)通过螺栓固定在底板(2)上， 移动滑块(17)可以在 导轨(16)上以小的摩 擦滑动， 锁紧滑 块(18)通过调节 其自带锁紧旋钮可以固定在导轨(16) 任意位置上， 并可承受较大的负载力； 待测SMA丝两端通过柱形夹丝器部件(D)和梯形夹丝 器部件(F)固定； 防护罩(11)通过螺栓固定在底板(2)上； 激光挡板2(15)通过螺栓固定在梯 形底座(14)上面， 可以随着移动滑 块(17)一起运动； 测距部件(E)由激光位移传感器(13)和 半工字型支架(12)组成， 激光位移传感器(13)通过螺栓固定在半工字型支架(12)上， 半工 字型支架(12)通过螺栓连接在底板(2)上， 激光位移传感器(13)通过发射光束照射激光挡 板1(6)或激光挡板2(15)实现SMA丝的长度变化监测； 滑台模组部件(H)由滑台(24)、 滑块 (23)、 伺服电机(20)、 联轴器(21)、 中空支撑件(22)和U型底座(25)组成， 伺服电机(20)通过 中空支撑件(22)固定在滑台(24)上， 伺服电机(20)轴 与滑台(24)传动轴通过联轴器(21)相 连， 滑台(24)通过螺栓与2个U型底座(25)相连并将U型底座(25)通过螺栓固定在底板(2) 上， 底板(2)上加工一系列等距螺纹孔， 可以便于调节滑台(24)位置； 滑块(23)通过Z型板 (19)与移动滑块(17)连接， 可以通过设定伺服电机(20)参数来调整滑块(23)在滑台(24)上 的移动速度与行程， 移动滑块(17)随之同步运动并实现对S MA丝的高频拉伸操作； 滑轮部件 (I)由滑轮(26)和L型支架(27)组成， 滑轮(26)通过螺栓安装在两个L型支架(27)之间， L型 支架(27)通过螺栓固定在底板(2)上； 配重块部件(J)由配重块(31)、 吊环螺柱(29)和细绳 (28)组成， 配重块(31)上安装有吊环螺柱(29)， 通过细绳(28)经滑轮(26)变向后与梯形底 座(14)上安装的吊环螺柱(2 9)连接。 2.根据权利要求1所述的一种SMA丝形状记忆效应及超弹性特性多工位卧式测试装置， 其特征在于： 所述柱形夹丝器部件(D)和梯形夹丝器部件(F)， 分别由柱形底座(9)和铜片 (10)与梯形底座(14)和铜片(10)组成， 柱形底座(9)和梯形底座(14)可以通过螺纹连接与 绝缘螺柱(8)或滑块导轨部件(G)中的移动滑块(17)和锁紧滑块(18)连接； 铜片(10)上加工 有两大两小四个通孔， 大的通孔用于通过螺栓与柱形底 座(9)或梯形底 座(14)连接， 小的通 孔用于安装待测SMA丝， SMA丝置于铜片(10)与柱形底 座(9)或梯形底 座(14)之间， 中间部分 通过铜片(10)上的小孔进行弯折布置， 之后通过螺栓进行夹紧， 在静摩檫力与弯折力的共权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114878380 A 2同作用下对S MA丝进行可靠地夹紧， 避免其测试过程中出现滑移现象， 这样的设计方式尤其 适用于小直径的SMA丝夹紧， 此外， 将通电导线连接于夹紧铜片(10)的螺栓上， 以便通过信 号采集与控制装置对SMA丝通电、 测试以及实时采集SMA丝的电阻值。 3.根据权利要求1所述的一种SMA丝形状记忆效应及超弹性特性多工位卧式测试装置， 其特征在于： 所述防护罩(11)采用有机玻璃加工而成， 可 以清晰地观察到SMA丝的长度变 化， 为了便于调整防护罩(11)位置， 防护罩(11)上加工有长圆孔， 可进行适当的位置调节， 进行测试时可根据SMA丝的长度安装不同个数的防护罩(11)， 将SMA丝完全笼罩在里面， 减 少周围环境因素对测试 结果造成干扰。 4.根据权利要求1所述的一种SMA丝形状记忆效应及超弹性特性多工位卧式测试装置， 其特征在于： 所述测距部件(E)， 为了方便调节激光位移传感器(13)的位置使其测量范围在 量程之内， 在半工字型支架上设计两个长圆孔， 可以小 范围调节激光位移传感器(13)位置， 底板(2)上加工一系列等距螺纹孔， 可以大 范围调节激光 位移传感器(13)位置 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114878380 A 3