(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 202210812559.9 (22)申请日 2022.07.11 (71)申请人 宁波大学 地址 315211 浙江省宁波市江北区风 华路 818号 (72)发明人 钟建辉　娄军强　肖兴东　陈特欢　 马剑强　崔玉国　 (74)专利代理 机构 哈尔滨华夏松花江知识产权 代理有限公司 23213 专利代理师 高志光 (51)Int.Cl. G01N 3/08(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01N 3/06(2006.01) H02K 7/06(2006.01)H02K 7/116(2006.01) H02K 37/24(2006.01) (54)发明名称 一种超弹体薄膜单双轴拉伸装置及应力应 变同步检测方法 (57)摘要 一种超弹体薄膜单双轴拉伸装置及应力应 变同步检测方法， 装置包含电机、 换向传动机构、 折展机构、 强磁铁、 滑台、 导轨和框架； 换向传动 机构具有一个输入源和两个输出源； 两个输出源 的丝杠共轴线设置， 相邻两个滑台之间设置有折 展机构， 超弹体 薄膜通过两侧布置的两种极性相 反的强磁铁固定， 所述方法包含1)、 将拉伸装置 恢复到初始位置； 2)、 将高速相机布置在超弹体 薄膜上方； 3)、 将测力计安装在折展机构上； 4)、 计算机发出指令开始拉伸； 5)、 同步输出应力应 变曲线图， 实现实时监控超弹体薄膜拉伸过程中 的应力应变情况； 6)、 拉伸到目标长度后停止拉 伸。 本发明在一个电机实现四个方向的平动， 结 构紧凑， 可实现单双轴拉伸。 权利要求书2页 说明书4页 附图6页 CN 115235889 A 2022.10.25 CN 115235889 A 1.一种超弹体薄膜单双轴拉伸装置， 其特征在于： 包含电机(1)、 换向传动机构(2)、 折 展机构(3)、 强磁铁(5)、 滑台(6)、 导轨(7)和框架(10)； 框架(10)内设有换向传动机构(2)， 换向传动机构(2)具有一个输入 源和两个输出源； 输出源由输入源提供动力， 输入源与第一丝杠副(41)联动， 两个输出源分别与第二丝 杠副(42)联动， 输入源的丝杠与两个输出源的丝杠垂 直， 两个输出源的丝杠共轴线设置， 第 一丝杠副(41)由布置在框架(10)上的电机(1)提供动力， 滑台(6)与对应的丝杠副的螺母固 接， 且滑台(6)在导轨(7)上滑动， 导轨(7)布置在框架(10)上， 相邻两个滑台(6)之间设置有 折展机构(3)， 折展机构(3)的端部固定有强磁铁(5)， 超弹体 薄膜(11)通过两侧布置的两种 极性相反的强磁铁(5)固定 。 2.根据权利要求1所述一种超弹体薄膜单双轴拉伸装置， 其特征在于： 所述换向传动机 构(2)包含箱体(21)、 主动锥齿轮(2 2)和两个从动锥齿轮(23)； 第一丝杠副(41)的丝杠可转动地设置在箱体(21)和框架(10)上， 箱体(21)固定在导轨 (7)上， 主动锥齿轮(22)固定在第一丝杠副(41)的丝杠， 两个从动锥齿轮(23)固定在各自的 第二丝杠副(42)的丝杠上， 第二丝杠副(42)的丝杠可转动地设置在箱体(21)与框架(10) 上， 主动锥齿轮(2 2)与两个从动锥齿轮(23)啮合。 3.根据权利要求1所述一种超弹体薄膜单双轴拉伸装置， 其特征在于： 所述折展机构 (3)为菱形剪叉机构， 相邻两个滑 台(6)与菱形剪叉机构相连， 菱形剪叉机构上固定有强磁 铁(5)。 4.根据权利要求2所述一种超弹体薄膜单双轴拉伸装置， 其特征在于： 滑台(6)下方设 置有数显标尺(13)， 数显标尺(13)布置在箱体(21)与框架(10)之间， 滑台(6)与数显标尺 (13)的移动数显 板相连。 5.根据权利要求2所述一种超弹体薄膜单双轴拉伸装置， 其特征在于： 所述框架(10)包 含固定座(101)和连接杆(102)； 四个固定座(101)和四根连接杆(102)相互连接呈方形框架 结构， 连接杆(102)与固定座(101)铰接， 电机(1)固定在固定座(101)上， 第一丝杠副(41)的 丝杠和第二丝杠副(42)的丝杠可转动地设置在箱体(21)和固定座(101)上。 6.根据权利要求1所述一种超弹体薄膜单双轴拉伸装置， 其特征在于： 还包含高速相机 (8)， 超弹体薄膜(11)的上方设置有用于采集超弹体薄膜(11)上标记点(15)尺寸变化的高 速相机(8)。 7.根据权利要求1所述一种超弹体薄膜单双轴拉伸装置， 其特征在于： 所述折展机构 (3)上布置有采集拉力的测力计(9)。 8.一种如权利要求1所述拉伸装置的超弹体薄膜应力应变同步检测方法， 其特征在于： 包含如下步骤： 1)、 计算机(14)发出指令给步进电机(1)， 将拉伸装置恢复到初始位置， 然后将超弹体 薄膜(11)平放在折展机构(3)上， 最后利用强磁铁(5)将超弹体薄膜(11)固定在折展机构 (3)上； 2)、 用颜料在超弹体薄膜(11)上画出标记点(15)， 将高速相机(8)布置在超弹体薄膜 (11)上方； 3)、 将测力计(9)安装在折展机构(3)上； 4)、 计算机(14)发出指令开始拉伸；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115235889 A 25)、 拉伸过程中高速相机(8)采集超弹体薄膜上标记点(15)的尺寸变化传输到计算机 (14)， 测力计(9)采集到的拉力传输到计算机(14)， 经过数据处理可同步得到超弹体薄膜 (11)拉伸过程中的应力应变， 并同步输出应力应变曲线图， 实现实时监控超弹体薄膜(11) 拉伸过程中的应力应 变情况； 6)、 拉伸到目标长度后停止拉伸。 9.根据权利要求8所述一种超弹体薄膜应力应变同步检测方法， 其特征在于： 超弹体薄 膜(11)相对的两条边被固定可进 行单轴拉伸检测， 或者超弹体 薄膜(11)的四条边均被固定 可进行双拉伸检测。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115235889 A 3