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一种线式拉伸扭转载荷与热场耦合原位力学性能测试装置

阅读：345发布：2022-11-29

专利汇可以提供一种线式拉伸扭转载荷与热场耦合原位力学性能测试装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种线式拉伸扭转载荷与热场耦合原位力学性能测试装置，包括底座、第一缠线盘、第二缠线盘、第一电机、第一蜗杆轴、第一丝杠、第一丝杠螺母、第一滑块导轨、第一滑块、支撑架、背板、第二滑块导轨、第二滑块、支撑块、力传感器、位移传感器、第二电机、第二蜗杆轴、第二旋转轴、扭矩传感器、加热台支架、加热组件。本实用新型体积小，结构紧凑，可以直接与Raman 光谱仪、XRD、超景深显微镜或光学显微镜相结合，实现对被测试试件的微观损伤演变进行原位表征。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是一种线式拉伸扭转载荷与热场耦合原位力学性能测试装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种线式拉伸扭转载荷与热场耦合原位力学性能测试装置，其特征在于：包括底座(1)、第一缠线盘底座(101)、缠线盘底座拉伸处(1011)、第一缠线盘(102)、第一缠线盘盖一(103)、第一缠线盘盖二、第一手柄(104)、第一弹簧(105)、第一压块(106)、第一深沟球轴承一、第一深沟球轴承二(107)、第二缠线盘底座、缠线盘底座扭转处(2011)、第二缠线盘、第二缠线盘盖一、第二缠线盘盖二(203)、第二手柄(204)、第二弹簧、第二压块、第二深沟球轴承一、第二深沟球轴承二、第一电机(301)、第一电机法兰(302)、第一蜗杆轴(303)、第一蜗杆轴承一(304)、第一蜗杆二(305)、第一涡轮二(306)、第一蜗杆一(307)、第一涡轮一(308)、第一丝杠固定块(309)、第一丝杠(310)、第一丝杠螺母(311)、第一滑块导轨(321)、第一滑块(322)、支撑架(323)、背板(324)、第二滑块导轨(325)、第二滑块(326)、支撑块(327)、力传感器(328)、位移传感器(330)、位移支架(331)、第二电机(401)、第二电机法兰(402)、第二蜗杆轴(403)、第二蜗杆轴承一(404)、第二蜗杆二(405)、第二涡轮二(406)、第二蜗杆一(407)、第二涡轮一(408)、第二旋转轴(409)、扭矩传感器(410)、加热台支架(411)、加热组件，其中，所述第一缠线盘(102)的一端通过第一深沟球轴承一安装在第一缠线盘底座(101)上，所述第一缠线盘(102)的另一端通过第一深沟球轴承二(107)安装在第一缠线盘底座(101)上，所述第一手柄(104)通过第一转轴与第一缠线盘(102)转轴连接；所述第一转轴上设置有第一齿轮(108)；所述第一缠线盘盖二上设置有第一凹槽，所述第一弹簧(105)、第一压块(106)依次放入到第一凹槽内，所述第一缠线盘盖一(103)安装在第一缠线盘底座(101)上，且所述第一深沟球轴承一位于第一缠线盘盖一(103)内，所述第一缠线盘盖二安装在第一缠线盘底座(101)上，且所述第一深沟球轴承二(107)、第一齿轮(108)位于第一缠线盘盖二内，且所述第一齿轮(108)与第一压块(106)相接触；所述缠线盘底座拉伸处(1011)设置于第一缠线盘底座(101)上；所述第一缠线盘(102)上设置有第一缠线固定孔(1021)；所述第二缠线盘的一端通过第二深沟球轴承一安装在第二缠线盘底座上，所述第二缠线盘的另一端通过第二深沟球轴承二安装在第二缠线盘底座上，所述第二手柄(204)通过第二转轴与第二缠线盘转轴连接；所述第二转轴上设置有第二齿轮；所述第二缠线盘盖二上设置有第二凹槽，所述第二弹簧、第二压块依次放入到第二凹槽内，所述第二缠线盘盖一安装在第二缠线盘底座上，且所述第二深沟球轴承一位于第二缠线盘盖一内，所述第二缠线盘盖二(203)安装在第二缠线盘底座上，且所述第二深沟球轴承二、第二齿轮位于第二缠线盘盖二(203)内，且所述第二齿轮与第二压块相接触；所述缠线盘底座扭转处(2011)设置于第二缠线盘底座上；所述第二缠线盘上设置有第二缠线固定孔；所述第一缠线盘(102)、第二缠线盘相对设置；所述第一电机(301)通过第一电机法兰(302)固定安装在底座(1)上，所述第一蜗杆一(307)安装在第一电机(301)的转轴上，所述第一蜗杆轴(303)通过第一蜗杆轴承一(304)安装在底座(1)上，所述第一蜗杆二(305)、第一涡轮二(306)分别安装在第一蜗杆轴(303)上，所述第一涡轮二(306)与第一蜗杆一(307)传动连接；所述第一丝杠(310)通过第一丝杠固定块(309)安装在底座(1)上，所述第一涡轮一(308)与第一丝杠(310)固定连接，所述第一涡轮一(308)与第一蜗杆二(305)传动连接，所述第一丝杠螺母(311)设置于第一丝杠(310)上；所述第一滑块导轨(321)安装在底座(1)上，所述第一滑块(322)设置于第一滑块导轨(321)上，且所述第一滑块(322)与第一滑块导轨(321)滑动连接，所述支撑架(323)固定安装在第一滑块(322)上，所述第二滑块导轨(325)设置于支撑架(323)上，所述第二滑块(326)设置于第二滑块导轨(325)上，且所述第二滑块(326)与第二滑块导轨(325)滑动连接；所述背板(324)固定安装在支撑架(323)上，所述支撑块(327)固定安装在第二滑块(326)上，所述力传感器(328)一端固定安装在背板(324)上，另一端固定安装在支撑块(327)上，所述第一丝杠螺母(311)与支撑块(327)固定连接，所述缠线盘底座扭转处(2011)与支撑块(327)固定连接；所述位移支架(331)固定安装在底座(1)上，所述位移传感器(330)一端与位移支架(331)固定连接，另一端与支撑架(323)固定连接；所述第二电机(401)通过第二电机法兰(402)固定安装在底座(1)上，所述第二蜗杆一(407)安装在第二电机(401)的转轴上，所述第二蜗杆轴(403)通过第二蜗杆轴承一(404)安装在底座(1)上，所述第二蜗杆二(405)、第二涡轮二(406)分别安装在第二蜗杆轴(403)上，所述第二涡轮二(406)与第二蜗杆一(407)传动连接；所述扭矩传感器(410)一端通过第二旋转轴(409)与第二涡轮一(408)连接，所述第二涡轮一(408)与第二蜗杆二(405)传动连接；所述扭矩传感器(410)的另一端与缠线盘底座扭转处(2011)固定连接；所述加热台支架(411)通过可拆卸方式安装在底座(1)上，所述加热组件顶部设置有观察缝，所述加热组件安装在加热台支架(411)上，且所述加热组件位于第一缠线盘(102)、第二缠线盘之间。
2.根据权利要求1所述线式拉伸扭转载荷与热场耦合原位力学性能测试装置，其特征在于：所述扭矩传感器(410)通过扭转支架(220)安装在底座(1)上，且所述扭矩传感器(410)通过轴承与扭转支架(220)转动。
3.根据权利要求2所述线式拉伸扭转载荷与热场耦合原位力学性能测试装置，其特征在于：所述加热组件呈管状。
4.根据权利要求3所述线式拉伸扭转载荷与热场耦合原位力学性能测试装置，其特征在于：所述加热台支架(411)通过螺栓连接方式安装在底座(1)上，或者所述加热台支架(411)通过卡扣连接方式安装在底座(1)上。

说明书全文

一种线式拉伸扭转载荷与热场耦合原位力学性能测试装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种力学性能测试仪器，具体涉及一种线(丝)式复合拉伸－扭转载荷与热场耦合材料微观原位力学性能测试仪及原位微观力学性能测试设备。

背景技术

[0002] 细线(丝)类材料是生产中应用很广泛的一类材料，在细线(丝)类材料上,受力均在同一水平线上。由于其受力方向的一致性，细线(丝)类材料没有弯曲刚度,仅能抵抗拉力。然而在实际使用过程中，并非受到单一形式的破坏，而是复杂应力的共同作用。这就要求细线(丝)类材料必须具有一种承受机械载荷而不超过许可变形或不破坏的能力，这种能力就是材料的力学性能，而要了解材料的力学性能以及影响材料力学性能的各种因素，就必须结合材料的失效形式，通过设计实验来了解材料各方面的力学性能。

[0003] 其中，拉伸试验则是应用最广泛的力学性能试验方法之一。传统的拉伸试验一般是在万能材料试验机上进行的，试验时，调整移动横梁至适当位置，将标准试样处于铅垂并位于中间位置时夹紧试样，然后在标准试样上加载进行拉伸，由于拉伸疲劳加载比较符合实际生产中结构件以及功能件的实际工作情况，所以常在拉伸试验中被采用。

[0004] 原位力学性能测试是指在微、纳米尺度下对试件材料进行力学性能测试，通过电子显微镜等观测仪器对载荷作用下材料发生的微观变形损伤进行全程动态监测的一种力学测试技术。该技术深入的揭示了各类材料及其制品的微观力学行为、损伤机理及其与载荷作用和材料性能间的相关性规律。但是这种拉伸测试装置体积大，属于“非原位”拉伸测试领域，即在测试的动态过程中，不能借助于扫描电子显微镜，拉曼光谱仪，激光共聚焦显微镜，超景深显微镜等显微成像组件对被测试件在拉伸加载工况下，开展原位实时的动态监测。实用新型内容

[0005] 实用新型目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种线式拉伸扭转载荷与热场耦合原位力学性能测试装置，以解决现有技术中存在的现有的拉伸测试装置体积大，属于“非原位”拉伸测试领域，即在测试的动态过程中，不能借助于扫描电子显微镜，拉曼光谱仪，激光共聚焦显微镜，超景深显微镜等显微成像组件对被测试件在拉伸加载工况下，开展原位实时的动态监测的技术问题。

[0006] 技术方案：为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

[0007] 一种线式拉伸扭转载荷与热场耦合原位力学性能测试装置，包括底座、第一缠线盘底座、缠线盘底座拉伸处、第一缠线盘、第一缠线盘盖一、第一缠线盘盖二、第一手柄、第一弹簧、第一压块、第一深沟球轴承一、第一深沟球轴承二、第二缠线盘底座、缠线盘底座扭转处、第二缠线盘、第二缠线盘盖一、第二缠线盘盖二、第二手柄、第二弹簧、第二压块、第二深沟球轴承一、第二深沟球轴承二、第一电机、第一电机法兰、第一蜗杆轴、第一蜗杆轴承一、第一蜗杆二、第一涡轮二、第一蜗杆一、第一涡轮一、第一丝杠固定块、第一丝杠、第一丝杠螺母、第一滑块导轨、第一滑块、支撑架、背板、第二滑块导轨、第二滑块、支撑块、力传感器、位移传感器、位移支架、第二电机、第二电机法兰、第二蜗杆轴、第二蜗杆轴承一、第二蜗杆二、第二涡轮二、第二蜗杆一、第二涡轮一、第二旋转轴、扭矩传感器、加热台支架、加热组件，其中，所述第一缠线盘的一端通过第一深沟球轴承一安装在第一缠线盘底座上，所述第一缠线盘的另一端通过第一深沟球轴承二安装在第一缠线盘底座上，所述第一手柄通过第一转轴与第一缠线盘转轴连接。所述第一转轴上设置有第一齿轮。所述第一缠线盘盖二上设置有第一凹槽，所述第一弹簧、第一压块依次放入到第一凹槽内，所述第一缠线盘盖一安装在第一缠线盘底座上，且所述第一深沟球轴承一位于第一缠线盘盖一内，所述第一缠线盘盖二安装在第一缠线盘底座上，且所述第一深沟球轴承二、第一齿轮位于第一缠线盘盖二内，且所述第一齿轮与第一压块相接触。所述缠线盘底座拉伸处设置于第一缠线盘底座上。所述第一缠线盘上设置有第一缠线固定孔。所述第二缠线盘的一端通过第二深沟球轴承一安装在第二缠线盘底座上，所述第二缠线盘的另一端通过第二深沟球轴承二安装在第二缠线盘底座上，所述第二手柄通过第二转轴与第二缠线盘转轴连接。所述第二转轴上设置有第二齿轮。所述第二缠线盘盖二上设置有第二凹槽，所述第二弹簧、第二压块依次放入到第二凹槽内，所述第二缠线盘盖一安装在第二缠线盘底座上，且所述第二深沟球轴承一位于第二缠线盘盖一内，所述第二缠线盘盖二安装在第二缠线盘底座上，且所述第二深沟球轴承二、第二齿轮位于第二缠线盘盖二内，且所述第二齿轮与第二压块相接触。所述缠线盘底座扭转处设置于第二缠线盘底座上。所述第二缠线盘上设置有第二缠线固定孔。所述第一缠线盘、第二缠线盘相对设置。所述第一电机通过第一电机法兰固定安装在底座上，所述第一蜗杆一安装在第一电机的转轴上，所述第一蜗杆轴通过第一蜗杆轴承一安装在底座上，所述第一蜗杆二、第一涡轮二分别安装在第一蜗杆轴上，所述第一涡轮二与第一蜗杆一传动连接。所述第一丝杠通过第一丝杠固定块安装在底座上，所述第一涡轮一与第一丝杠固定连接，所述第一涡轮一与第一蜗杆二传动连接，所述第一丝杠螺母设置于第一丝杠上。所述第一滑块导轨安装在底座上，所述第一滑块设置于第一滑块导轨上，且所述第一滑块与第一滑块导轨滑动连接，所述支撑架固定安装在第一滑块上，所述第二滑块导轨设置于支撑架上，所述第二滑块设置于第二滑块导轨上，且所述第二滑块与第二滑块导轨滑动连接。所述背板固定安装在支撑架上，所述支撑块固定安装在第二滑块上，所述力传感器一端固定安装在背板上，另一端固定安装在支撑块上，所述第一丝杠螺母与支撑块固定连接，所述缠线盘底座扭转处与支撑块固定连接。所述位移支架固定安装在底座上，所述位移传感器一端与位移支架固定连接，另一端与支撑架固定连接。所述第二电机通过第二电机法兰固定安装在底座上，所述第二蜗杆一安装在第二电机的转轴上，所述第二蜗杆轴通过第二蜗杆轴承一安装在底座上，所述第二蜗杆二、第二涡轮二分别安装在第二蜗杆轴上，所述第二涡轮二与第二蜗杆一传动连接。所述扭矩传感器一端通过第二旋转轴与第二涡轮一连接，所述第二涡轮一与第二蜗杆二传动连接。所述扭矩传感器的另一端与缠线盘底座扭转处固定连接。所述加热台支架通过可拆卸方式安装在底座上，所述加热组件顶部设置有观察缝，所述加热组件安装在加热台支架上，且所述加热组件位于第一缠线盘、第二缠线盘之间。

[0008] 优选的：所述扭矩传感器通过扭转支架安装在底座上，且所述扭矩传感器通过轴承与扭转支架转动。

[0009] 优选的：所述加热组件呈管状。

[0010] 优选的：所述加热台支架通过螺栓连接方式安装在底座上，或者所述加热台支架通过卡扣连接方式安装在底座上。

[0011] 优选的：第一电机、第二电机均为带编码器的电机。

[0012] 本实用新型相比现有技术，具有以下有益效果：

[0013] 1.本实用新型结构紧凑、同步性好、能耗小、测试范围广，可根据测试线(丝)直径进行调整更换。实现线(丝)类材料测试拉伸载荷与扭转载荷的复合加载。

[0014] 2.本实用新型紧凑结构布局，有助于和其他商业化的材料性能仪器设备相兼容。可与XRD、超景深显微镜、光学显微镜等装置相集成，实现在拉伸载载荷、扭转载荷、复合拉伸－扭转载荷下线(丝)类材料微观变形损伤的原位表征，获得其在不同载荷下的损伤演变规律，研究线(丝)类材料的失效机理具有重要的意义。

[0015] 3.可拆卸的加热组件可以为研究线(丝)类材料在不同载荷与热场耦合下的力学性能的提供保障。附图说明

[0016] 图1为本实用新型的结构示意图

[0017] 图2为缠线盘结构示意图

[0018] 图3为多种尺寸的缠线盘结构示意图

[0019] 图4为提供扭转载荷的电机、涡轮和蜗杆的连接结构示意图

[0020] 图5为提供拉伸载荷的电机、涡轮和蜗杆的连接结构示意图

[0021] 图6为加热装置的结构示意图

具体实施方式

[0022] 下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

[0023] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语如出现“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0024] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

[0025] 一种线式拉伸扭转载荷与热场耦合原位力学性能测试装置，如图1-6所示，包括底座1、第一缠线盘底座101、缠线盘底座拉伸处1011、第一缠线盘102、第一缠线盘盖一103、第一缠线盘盖二、第一手柄104、第一弹簧105、第一压块106、第一深沟球轴承一、第一深沟球轴承二107、第二缠线盘底座、缠线盘底座扭转处2011、第二缠线盘、第二缠线盘盖一、第二缠线盘盖二203、第二手柄204、第二弹簧、第二压块、第二深沟球轴承一、第二深沟球轴承二、第一电机301、第一电机法兰302、第一蜗杆轴303、第一蜗杆轴承一304、第一蜗杆二305、第一涡轮二306、第一蜗杆一307、第一涡轮一308、第一丝杠固定块309、第一丝杠310、第一丝杠螺母311、第一滑块导轨321、第一滑块322、支撑架323、背板324、第二滑块导轨325、第二滑块326、支撑块327、力传感器328、位移传感器330、位移支架331、第二电机401、第二电机法兰402、第二蜗杆轴403、第二蜗杆轴承一404、第二蜗杆二405、第二涡轮二406、第二蜗杆一407、第二涡轮一408、第二旋转轴409、扭矩传感器410、加热台支架411、加热组件，第一电机301、第二电机401均为带编码器的电机，其中，如图2所述，所述第一缠线盘102的一端通过第一深沟球轴承一安装在第一缠线盘底座101上，所述第一缠线盘102的另一端通过第一深沟球轴承二107安装在第一缠线盘底座101上，所述第一手柄104通过第一转轴与第一缠线盘102转轴连接。所述第一转轴上设置有第一齿轮108。所述第一缠线盘盖二上设置有第一凹槽，所述第一弹簧105、第一压块106依次放入到第一凹槽内，所述第一缠线盘盖一103安装在第一缠线盘底座101上，且所述第一深沟球轴承一位于第一缠线盘盖一103内，所述第一缠线盘盖二安装在第一缠线盘底座101上，且所述第一深沟球轴承二107、第一齿轮
108位于第一缠线盘盖二内，且所述第一齿轮108与第一压块106相接触。所述缠线盘底座拉伸处1011设置于第一缠线盘底座101上。所述第一缠线盘102上设置有第一缠线固定孔
1021。所述第二缠线盘的一端通过第二深沟球轴承一安装在第二缠线盘底座上，所述第二缠线盘的另一端通过第二深沟球轴承二安装在第二缠线盘底座上，所述第二手柄204通过第二转轴与第二缠线盘转轴连接。所述第二转轴上设置有第二齿轮。所述第二缠线盘盖二上设置有第二凹槽，所述第二弹簧、第二压块依次放入到第二凹槽内，所述第二缠线盘盖一安装在第二缠线盘底座上，且所述第二深沟球轴承一位于第二缠线盘盖一内，所述第二缠线盘盖二203安装在第二缠线盘底座上，且所述第二深沟球轴承二、第二齿轮位于第二缠线盘盖二203内，且所述第二齿轮与第二压块相接触。所述缠线盘底座扭转处2011设置于第二缠线盘底座上。所述第二缠线盘上设置有第二缠线固定孔。所述第一缠线盘102、第二缠线盘相对设置。如图3所示，为方便不同尺寸的试件，缠线盘配有一组通孔和凹槽直径不同的缠线盘组件，装夹时可根据被测试线丝的直径选择合适的缠线盘。如图4所示，所述第一电机301通过第一电机法兰302固定安装在底座1上，所述第一蜗杆一307安装在第一电机301的转轴上，所述第一蜗杆轴303通过第一蜗杆轴承一304安装在底座1上，所述第一蜗杆二
305、第一涡轮二306分别安装在第一蜗杆轴303上，所述第一涡轮二306与第一蜗杆一307传动连接。所述第一丝杠310通过第一丝杠固定块309安装在底座1上，所述第一涡轮一308与第一丝杠310固定连接，所述第一涡轮一308与第一蜗杆二305传动连接，所述第一丝杠螺母
311设置于第一丝杠310上。所述第一滑块导轨321安装在底座1上，所述第一滑块322设置于第一滑块导轨321上，且所述第一滑块322与第一滑块导轨321滑动连接，所述支撑架323固定安装在第一滑块322上，所述第二滑块导轨325设置于支撑架323上，所述第二滑块326设置于第二滑块导轨325上，且所述第二滑块326与第二滑块导轨325滑动连接。所述背板324固定安装在支撑架323上，所述支撑块327固定安装在第二滑块326上，所述力传感器328用于检测试件所受到的力的载荷大小，所述力传感器328一端固定安装在背板324上，另一端固定安装在支撑块327上，所述第一丝杠螺母311与支撑块327固定连接，所述缠线盘底座扭转处2011与支撑块327固定连接。所述位移支架331固定安装在底座1上，所述位移传感器
330一端与位移支架331固定连接，另一端与支撑架323固定连接。如图5所示，所述第二电机
401通过第二电机法兰402固定安装在底座1上，所述第二蜗杆一407安装在第二电机401的转轴上，所述第二蜗杆轴403通过第二蜗杆轴承一404安装在底座1上，所述第二蜗杆二405、第二涡轮二406分别安装在第二蜗杆轴403上，所述第二涡轮二406与第二蜗杆一407传动连接。所述扭矩传感器410用于检测试件所受到的扭矩大小，所述扭矩传感器410一端通过第二旋转轴409与第二涡轮一408连接，所述第二涡轮一408与第二蜗杆二405传动连接。所述扭矩传感器410的另一端与缠线盘底座扭转处2011固定连接。所述扭矩传感器410通过扭转支架220安装在底座1上，且所述扭矩传感器410通过轴承与扭转支架220转动。如图6所示，所述加热台支架411通过可拆卸方式安装在底座1上，所述加热组件顶部设置有观察缝，所述加热组件安装在加热台支架411上，且所述加热组件位于第一缠线盘102、第二缠线盘之间。所述加热组件用于对待测试件进行加热，加热组件上呈管状，可使加热更加集中，使得加热更为有效，加热装置上面留有小缝，可以方便原位监测。当需要进行原位检测时，只需将试件连同所述力学性能测试仪直接与XRD、超景深显微镜或光学显微镜相结合，即可进行实时动态原位力学性能测试。所述加热台支架411通过螺栓连接方式安装在底座1上，或者所述加热台支架411通过卡扣连接方式安装在底座1上。

[0026] 测试时，将本测试仪放置于原位观测装置下，原位观测装置可以为Raman光谱仪、XRD、超景深显微镜或光学显微镜，且原位观测装置的观测孔与加热组件顶部的观察缝相对应，首先通过第一滑块导轨321、第一滑块322的相对滑动，可以调节第一缠线盘102与第二缠线盘之间的距离，调节好第一缠线盘102与第二缠线盘之间的距离后，然后将待测试件一端通过第一缠线固定孔1021缠绕固定在第一缠线盘102上，另一端穿过加热组件，然后通过第二缠线固定孔缠绕固定在第二缠线盘上，转动第一手柄104、第二手柄204对待测试件进行拉紧，旋转两个手柄使试件绷紧到所需程度，由于第一压块106、第二压块的作用，使得第一缠线盘102、第二缠线盘只能往一个方向旋转，逆向旋转时，第一压块106卡住第一齿轮108，防止第一齿轮108逆向旋转，进而防止第一缠线盘102逆向旋转，逆向旋转时，使得第二压块卡住第二齿轮，防止第二齿轮逆向旋转，进而防止第二缠线盘逆向旋转，启动加热组件对待测试件进行加热，启动第一电机301，第一电机301驱动第一蜗杆一307转动，第一蜗杆一307带动第一涡轮二306转动，进而驱动第一蜗杆轴303转动，第一蜗杆轴303带动第一蜗杆二305转动，驱动第一涡轮一308转动，进而驱动第一丝杠310转动，第一丝杠310的转动驱动第一丝杠螺母311移动，第一丝杠螺母311驱动作支撑块327在第二滑块导轨325上移动，支撑块327的移动，分别带动力传感器328、位移传感器330、缠线盘底座拉伸处1011移动，缠线盘底座拉伸处1011通过第一缠线盘102带动待测试件移动，因此，通过力传感器328可测量此时的待测试件所受到的拉力，通过位移传感器330可测量此时的待测试件被拉伸的长度。本实用新型通过第一电机301以及蜗轮蜗杆带动第一丝杠310转动，第一丝杠310由于固定在第一丝杠固定块309上，因此带动第一丝杠螺母311实现了轴向运动，第一丝杠螺母311与支撑块327连接，最终实现了对待测试件轴向方向上的施力。启动第二电机401，第二电机
401驱动第二蜗杆一407转动，第二蜗杆一407带动第二涡轮二406转动，第二涡轮二406带动第二蜗杆轴403转动，第二蜗杆轴403带动第二蜗杆二405转动，第二蜗杆二405驱动第二涡轮一408转动，第二涡轮一408驱动扭矩传感器410转动，扭矩传感器410带动缠线盘底座扭转处2011转动，缠线盘底座扭转处2011通过第二缠线盘带动待测试件转动，通过扭矩传感器410可测量此时的待测试件所受到的扭矩。通过第二电机401以及蜗轮蜗杆带动第二旋转轴409旋转，进而通过扭矩传感器410带动第二缠线盘转动，最终实现对待测试件扭转方向上的施力。最后，通过原位观测装置即可查看到待测试件在热场耦合作用下的拉伸－扭转的力学性能。

[0027] 本实用新型的测试仪使用时将待测试件放入第一、第二缠线盘之间固定，然后对试件进行拉伸、扭转，检测拉伸方向上试件所受到的力，检测拉伸方向上试件产生的尺寸变化，检测扭矩方向上试件所受到的扭矩，本实用新型可以在对待测件无损伤的条件下进行测量。同时，由于本实用新型测试仪体积小，结构紧凑，可以直接与Raman光谱仪、XRD、超景深显微镜或光学显微镜相结合，实现对被测试试件的微观损伤的演变进行原位的监测和表征，为研究材料的失效机理提供参考。与现有的设备设备体积大、结构复杂、费用昂贵及兼容性差等问题相比，本实用新型测试仪通过不同的载荷加载方式对材料试件进行材料微观力学性能测试，进而提供可靠的材料原位微观力学性能测试。

[0028] 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

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