CN112113844A - 一种原位机械性能测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种原位机械性能测试装置及测试方法，属于同步辐射原位测试领域，解决了现有技术中不规则样品难以实现拉伸加压状态模拟的问题。本发明的原位机械性能测试装置包括：驱动组件、支撑架和样品夹持件；所述样品夹持件包括第一夹持件和第二夹持件，所述第一夹持件和第二夹持件分别用于固定样品的上下两端；所述驱动组件能够驱动所述第一夹持件相对于所述第二夹持件移动，对样品进行拉伸或加压；并在支撑架的支腿上设有衍射槽，实现不小于160°的衍射与成像X射线出射角。本发明能够实现对标样和非表征形状样品的拉伸或加压，结合同步辐射测试系统对样品的结构与机械性能进行检测。

Description

一种原位机械性能测试装置及测试方法

技术领域

本发明涉及机械性能检测设备技术领域，尤其涉及一种同步辐射原位机械性能测试装置及测试方法。

背景技术

随着同步辐射CT成像、广角衍射及小角散射等实验技术在材料结构与力学性能领域研究的发展，实验站科研用户的需求从对样品进行静态的结构表征向多尺度动力学表征转变。

利用多维度CT成像、广角衍射及小角散射等多种同步辐射实验手段与原位机械性能测试相结合的手段可以实时表征材料多尺度结构的动力学性能，研制相应的适用于多维度同步辐射实验的原位机械性能测试装置具有重要意义。

目前市面上的工业用或试验用的材料拉升与压缩机械性能装置的设计较标准化，往往仅仅是根据力学负载与精度进行改变，基本没有为同步辐射原位实验设计的机械性能测试装置，不适用于同步辐射原位实验，且难以实现微小生物材料的夹持，在同步辐射的多维度扫描实验过程中，常用的材料拉升与压缩机械性能装置不方便进行力学性能测试。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种原位机械性能测试装置及测试方法，用以解决现有拉伸装置不能与同步辐射实验装置相匹配，且对不规则样品难以实现准确拉伸或加压的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种原位机械性能测试装置，包括：驱动组件、支撑架和样品夹持件；所述样品夹持件包括第一夹持件和第二夹持件，所述第一夹持件和第二夹持件分别用于固定样品的上下两端；所述驱动组件能够驱动所述第一夹持件相对于所述第二夹持件移动，对样品进行拉伸或加压；所述支撑架的支腿上设有衍射槽。

进一步地，所述驱动组件包括：电机、丝杠、丝杠螺母和滑移台；所述滑移台与所述丝杠螺母固定连接；所述丝杠与电机的电机轴固定连接；所述丝杠与所述丝杠螺母构成丝杠螺母副。

进一步地，所述滑移台与第一夹持件之间设置拉/压力传感器。

进一步地，所述支撑架包括：上顶板、支腿和底座；所述驱动组件安装在上顶板上，所述第二夹持件安装在所述底座上。

进一步地，所述样品夹持件为样品夹头，所述样品夹头上设置样品固定槽，所述样品置于所述样品固定槽中并通过凝固性材料固定为一体。

进一步地，样品夹头包括：第一半夹和第二半夹；所述第一半夹和第二半夹上分别设置第一固定槽和第二固定槽；所述第一固定槽和第二固定槽能够拼合为所述样品固定槽。

进一步地，所述样品固定槽为内凹形，且样品固定槽的内腔宽度大于所述样品固定槽的开口宽度。

进一步地，所述样品夹持件为样品压头，所述样品压头为锥形，具有平面端部。

进一步地，所述样品夹持件为样品夹板，所述样品夹板为板状，所述样品夹板上设置粗糙部；所述样品通过两块样品夹板压紧固定。

一种机械性能测试方法，采用上述的原位机械性能测试装置，包括以下步骤：

步骤S1：根据样品的类型、形状，选用样品夹持件；

步骤S2：将样品的两端分别与第一夹持件和第二夹持件固定连接；

步骤S3：通过驱动组件驱动第一夹持件相对于第二夹持件上下移动，实现对样品的拉伸或加压。

本发明有益效果如下：

1.本发明的原位机械性能测试装置主要包含了拉伸/加压驱动装置、拉/压力传感器、样品、支撑部件、样品夹/压头和底座；适用于样品的拉伸/加压测试，其中拉伸装置可兼容圆柱形和薄膜样品的拉伸测试，并且，在两侧支腿上开设衍射槽，样品处探测器与入射光源的角度可达160°以上，可进行连续、多角度的原位测试。

2.本发明涉及应用在同步辐射CT成像、广角衍射及小角散射等实验站的原位机械性能测试装置，尤其涉及多维度X射线扫描实验及无规则样品等特殊应用场景下的原位拉升与压缩实验。

3.本发明的原位机械性能测试装置针对不同类型的样品或进行不同类型测试实验时，同一种力的拉伸/加压装置驱动和支撑部分兼容，拉伸/加压应用切换时，只需更换上下样品夹/压头、和样品即可。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明的原位机械性能测试装置-配样品夹头；

图2为本发明的原位机械性能测试装置-配样品压头；

图3为采用样品夹头的测试装置；

图4为采用样品压头的测试装置；

图5为样品夹板结构示意图。

附图标记：

1-驱动组件；2-上顶板；3-拉/压力传感器；4-支腿；5-衍射槽；6-底座；7-第一夹持件；8-第二夹持件；9-第一安装部；10-第二安装部；11-液体收集槽；12-样品；

101-电机；102-联轴器；103-电机支撑件；104-滑移台；105-丝杠；106-第一限位开关；107-第二限位开关。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本发明一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在……上方”、“下”和“在……上”是相对于装置的部件的相对位置，例如装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装置是多功能的，与它们在空间中的方位无关。

实施例1

本发明的一个具体实施例，公开了一种原位机械性能测试装置，如图1-5所示，本发明的机械性能测试装置包括驱动组件1、支撑架、拉/压力传感器3和样品夹持件。驱动组件1安装在驱动外壳中，驱动外壳与支撑架固定连接。支撑架包括：上顶板2、支腿4和底座6，支腿4有两个，上顶板2和底座6之间通过支腿4连接固定。驱动组件1设置在支撑架的上方，具体地，驱动组件1的驱动外壳与支撑架的上顶板2固定连接。

其中，样品夹持件包括第一夹持件7和第二夹持件8，第一夹持件7位于上顶板2的下方，且第一夹持件7通过驱动组件1带动上下移动，第二夹持件8位于底座6的上方且与底座6固定连接。进行拉压试验时，第一夹持件7和第二夹持件8分别固定样品12的两端，并通过驱动组件1带动第一夹持件7相对第二夹持件8相对移动，实现对样品的拉伸或加压。

其中，驱动组件1包括：电机101、联轴器102、电机支撑件103、滑移台104、丝杆105、轴承、紧固螺母、丝杆螺母、驱动杆、限位开关；限位开关包括第一限位开关106、第二限位开关107。电机101为步进电机或伺服电机。

其中，驱动外壳中间设置隔层，用于固定驱动部件，隔层上部可容纳电机101及其连接部件，隔层下部可为下端各部件提供固定平台；电机101设置在驱动外壳的隔层上部，通过几根电机支撑杆103与隔层连接固定，外接电机驱动器，继而与控制器连接，电机101是拉伸装置的源驱动。

电机101通过联轴器102与丝杆105连接，电机101的电机轴转动能够带动丝杆105的同步旋转。

丝杆105上端的约束通过隔层上嵌入的轴承和隔层顶面的丝杆紧固螺母实现，也就是说，在驱动外壳的隔层中嵌套轴承，丝杆105嵌套在轴承内圈中，且丝杆105通过螺母与轴承固定连接，丝杆105能够相对于驱动外壳旋转，并通过轴承保证丝杆105旋转时的垂直度。

丝杆105下端的约束通过丝杆螺母(固定在驱动杆上)和滑移台104实现；具体地，丝杆105的下端套设丝杆螺母，且丝杆105与丝杆螺母通过螺纹配合，丝杆105旋转运动时，丝杆螺母上下运动。丝杆螺母与滑移台104固定连接，即丝杆105在电机101的带动下旋转运动时，丝杆螺母上下滑移，滑移台104同步丝杆螺母上下运动，进而实现对样品的拉伸或加压。

也就是说，丝杆105的上端通过轴承实现与驱动外壳的相对转动，丝杆105的下端通过丝杆螺母副将丝杆105的旋转转动转换为丝杆螺母的相对于支撑架的上下移动。滑移台104与丝杆螺母固定连接，能够在丝杆105的带动下上下移动。

进一步地，滑移台104的下方设置驱动杆并通过驱动杆连接拉/压力传感器3，驱动杆能够穿过上顶板2并相对上顶板滑移。驱动杆外形为上方下圆，驱动杆的上方的方形部分与滑移台104和丝杆螺母固定连接；驱动杆的下方圆柱部分与拉/压力传感器3固定。滑移台104通过驱动杆带动拉/压力传感器3移动，拉/压力传感器3在固定于驱动杆一侧的滑移台104约束下实现垂直方向的运动。

拉/压力传感器3的下方安装第一夹持件7，第一夹持件7(样品夹/压头)通过侧面的螺纹孔或其他固定形式将样品12的一端(上端)固定，样品下端与第二夹持件8(下部样品夹/压头)固定，继而与底座6连接紧固。

进一步地，为了方便电机101和其他驱动部件的安装，驱动外壳设置隔层。电机101在驱动外壳隔层上部，电机101通过多根电机支撑杆103与隔层连接固定，继而与控制器连接，电机101是拉伸装置的源驱动部件。通过联轴器102连接两端的电机101的电机轴与丝杆105，使丝杆105与电机轴同轴转动，丝杆105上端的约束通过隔层上嵌入的轴承和隔层顶面的丝杆紧固螺母实现，丝杆105下端的约束通过丝杆螺母(固定在驱动杆上)和滑移台104实现。

进一步地，为保证拉伸或加压试验时施加载荷的垂直度，将滑移台104的左右两个侧面与驱动外壳的内壁贴合，通过保证滑移台104和驱动外壳内壁的贴合精度，保证竖直载荷施加方向的准确度。

进一步地，滑移台104的侧面上下固定第一限位开关106和第二限位开关107，用以移动限位，通过限位开关监测并限制滑移台104的移动行程，限制滑移台104的最大高度和最小高度，进而控制第一夹持件7和第二夹持件8的相对距离，避免损坏样品12。

进一步地，第一夹持件7通过第一安装部9安装到拉/压力传感器3上；第一安装部9的上端与拉/压力传感器3通过螺纹连接或螺钉连接固定。第二夹持件8通过第二安装部10安装在底座6上，具体地，第二安装部10的下端固定安装在底座6上。

进一步地，底座6主要为固定、支撑作用，底座6的下底面与旋转台固定，使整个性能测试装置能够整体移动，实现样品相对入射光源的角度变化。

本发明的原位机械性能测试装置能够提供100N/1000N加压力/拉伸力，在同步辐射CT成像、广角衍射及小角散射实验过程中，本发明能够提供对样品的载荷施加，进而完成对样品的性能测试。

拉力、压力的测量通过与驱动杆和样品夹头相连接的拉/压力传感器3完成，拉/压力传感器3能够将拉力/压力转换成标准的模拟/数字信号传送给外部的拉伸控制器，控制器根据反馈的拉/压力数据和使用者的需求计算、判断，做出控制响应，并发送控制指令给执行机构，进一步，驱动组件1通过电机101(步进/伺服电机)驱动拉/压力传感器3和第一夹持件7向上或向下移动，对样品进行拉压实验，形成样品拉/压性能测试的闭环控制，在进行同步衍射实验的过程中，对样品性能进行同步检测。

样品通过第一夹持件7和第二夹持件8固定在测试装置上，具体地，第一夹持件7和第二夹持件8分别固定样品的两端，且第一夹持件7与上部的拉/压力传感器3固定连接，第二夹持件8与底座6固定连接。通过驱动组件1驱动拉/压力传感器3上下移动，使第一夹持件7靠近或远离第二夹持件8，上下对样品12的拉伸或压缩。

进一步地，底座6有一个可固定第二夹持件8的安装槽，安装槽的四周设置有对称的顶丝孔，通过四个顶丝将第二夹持件8的第二安装部10夹紧固定在底座6上，第二夹持件8与第二安装部10为一体结构。通过微调四个顶丝能够调整样品第二夹持件8的水平位置，实现第一夹持件7和第二夹持件8上下同轴，具有良好的对中度，减小拉伸或加压测试时样品受到的横向剪切力，保证性能测试的准确性。

进一步地，对支腿4的腰部进行切除处理，在支腿4的两侧开设梯形的衍射槽5，梯形的衍射槽5保证测试装置具有不小于160°衍射角。衍射槽5的水平高度与样品12的固定位置的水平高度一致。

针对不同类型的样品，采用不同的样品夹持件：

1)本发明的一种具体实施方式中，对圆柱形样品进行性能测试时，采用如图5所示的样品夹头。进一步地，样品夹头包括：上夹头、下夹头；第一夹持件7包括：第一安装部9和上夹头，第二夹持件8包括：第二安装部10和下夹头。通过上夹头和下夹头夹住样品12，进行拉伸或加压性能测试。

上夹头和下夹头的结构和夹持方式相同，以上夹头为例说明上夹头和下夹头的夹持原理。

进一步地，上夹头上设置用于放置样品的固定槽，所述固定槽与上夹头的下端面之间通过固定孔联通，且固定槽与下端面之间固定孔的宽度小于固定槽的最大宽度。使用时，将样品放置于固定槽中，并向固定槽中注入凝固性材料，凝固材料凝固后将样品与上夹头固定为一体，采用相同的方式能够实现样品与下夹头的固定连接，进而实现对样品12的拉伸性能测试。

也就是说，样品固定槽的内腔宽度大于固定孔的宽度，进而保证拉伸实验过程中，样品12不会从样品固定槽中脱离。

所述凝固性材料指的是能够在受热、受冷、与空气反应或者光照条件下发生凝固，由液态发生不可逆固化的材料，例如：胶水、补牙材料(银汞合金、复合树脂材料)等。

具体地，上夹头为分体结构，包括第一半夹和第二半夹。其中，第一半夹与第一安装部9固定连接或为一体结构；如图5所示。第一半夹与第二半夹通过螺钉固定连接。进一步地，第一半夹和第二半夹的结构相同。第一半夹与第二半夹的接触面上设置第一固定槽，第二半夹上设置第二固定槽，且第一半夹与第二半夹拼合安装后，第一固定槽与第二固定槽拼合为样品固定槽。使用时，将样品12置于第一固定槽中，将第二半夹与第一半夹贴合并通过螺钉固定，在样品固定槽中注入凝固性材料使样品与上夹头固定为一体，进行拉压性能测试。

进一步地，采用样品固定槽配合凝固性材料进行样品固定时，为了实现样品12与夹持件的快速连接固定，可以采用固定模具进行快速固定。所述固定模具形状尺寸均与样品固定槽吻合；固定模具为薄壁壳体，样品12的端部置于固定模具内部，样品12与固定模具之间注入凝固性材料固定为一体，将固定模具连同样品12一起放入样品固定槽，并通过第一半夹和第二半夹的紧固连接，实现固定模具连同样品12与样品夹持件之间的固定连接。为了保证固定效果，固定模具采用透明材质。

在进行样品的性能测试时，可以先将样品12与固定模具通过凝固性材料固定，使样品12具有标准化的端部形状，将结合后的样品12放入样品固定槽中与夹持件固定，即可进行检测试验，便于实现检测样品的快速更换，实现样品的批量化测试。

通过采用凝固性材料固定样品，消除了对样品形状的限制，能够对不规则形状的样品进行拉伸试验，具有良好的适用性。并且，固定模具为封闭式结构，能够避免液体状态的凝固性材料进入两个半夹的缝隙中，避免浪费。

2)本发明的一种具体实施方式中，对矩形样品进行加压测试时，采用锥形的样品压头进行加压测试，样品压头包括：上压头和下压头；其中，第一夹持件7包括：第一安装部9和上压头，第二夹持件8包括：第二安装部10和下压头。上压头和下压头均为锥形，上压头和下压头的尖端具有平面端部，样品放置在上压头和下压头之间，并通过驱动组件施加下压力，进行压力性能测试。

进一步地，如图2所示，对样品12进行同步辐射实验时，为了减少样品压头(上压头、下压头)对样品12测试结果的影响，对圆锥形的上压头和下压头的侧面进行切除，得到衍射平面，衍射平面具有一个弧形边和一个直线边。

进一步地，所述直线边的边长根据样品尺寸进行设定，尽量使所述直线边与所述样品12的边缘贴合。

样品压头能够兼容两种样品尺寸——1.5*2*1mm和0.5*1*1mm；样品压头设计时，样品压头的端面平行于光源方向一侧边长2mm，垂直于光源方向一侧边长1mm，放置两种尺寸样品时，保持样品在端面中心位置即可。

3)本发明的一种具体实施方式中，对薄膜样品进行拉伸或加压测试时，薄膜样品的样品夹头没有端部固定槽，采用两块样品夹板进行夹紧固定，将端面设计为锯齿型，以增大与薄膜样品的摩擦力。第一夹持件7和第二夹持件8的结构相同，均包括两块样品夹板，样品设置在两块样品夹板中间，通过固定两块样品夹板，实现样品与夹持件的固定连接。

夹持薄膜样品时，通过两个样品夹板将薄膜样品的端部夹住，具体地，样品夹板具有中间的夹紧部和两侧的螺纹孔；其中，夹紧部为锯齿形粗糙面，也可为压花粗糙面；螺纹孔中安装螺钉，两个样品夹板通过螺钉拧紧固定，将薄膜样品夹住。样品夹板的形状结构如图5所示。

进一步地，底座6的上表面上设置液体收集槽11，液体收集槽11能够收集在实验过程中向样品滴加液体时流下的液体，防止液体外溢。

实施时：

1.本发明的原位机械性能测试装置包括拉伸/加压驱动装置、拉/压力传感器、样品、支撑部件、样品夹/压头、底座等部件；适用于样品的拉伸/加压测试，包括100N和1000N两种力的拉/压装置，其中拉伸装置可兼容圆柱形和薄膜样品的拉伸测试，加压装置可兼容1*2*1mm和0.35*1*1mm两种尺寸的样品；在两侧支腿上开设凹槽，样品处探测器与入射光源的角度可达160°以上，可进行连续、多角度的原位测试。

2.进行拉伸测试时，拉伸装置下部样品夹头顶面向中心凹陷，可在样品表面滴加液体，使液体集聚在中心处，底座设有液体收集槽，避免液体外溢；进行压力测试时，样品尺寸为长1.5mm、宽2mm、高1mm，上样品压头和下样品压头与样品接触端面的厚度均为1.5，以减小对测试影响。

3.上部拉伸/加压驱动组件通过支撑部件固定到底座，装配方便；本发明的拉伸/加压装置驱动和支撑部分兼容，拉伸/加压应用切换时，只需更换上下样品夹/压头、样品和底座即可，操作方便。

4.本发明的测试装置可通过底座整体固定到如旋转台等平台上本发明的测试装置可通过外接电脑实现程序控制，达到读取压力数据的功能；本发明的拉力调节范围：0-100N/0-1000N，综合精度约为满量程的±0.1％；拉伸/加压驱动部分位移拉伸/加压量调节范围：0.1-10mm。

5.本发明的拉/压力传感器采用奥巴特尔传感器，传感器本身测量综合精度±0.03％，须配合高精度的信号放大器，转换为0-10V信号，送入控制器的模拟量输入端进行采集。控制器拟选用DELTA-AS200系列PLC(兼容性好、小巧便捷)，该PLC支持MODBUS-TCP协议，方便上位软件开发，并且响应迅速，可扩展模拟输入模块，输入分辨率为16位，综合精度可达±0.1％。

实施例2

本实施例提供一种机械性能测试方法，采用实施例1的原位机械测试装置进行测试，具体包括以下步骤：

步骤S1：根据样品12的类型、形状，选用样品夹持件；具体地：

对非标准形状样品进行性能测试时，采用如图3所示的样品夹头。

对薄膜等标准形状样品进行拉伸或加压测试时，薄膜样品的样品夹头没有端部固定槽，采用如图5所示的样品夹板进行夹紧固定。

对矩形样品进行加压测试时，采用锥形的样品压头进行加压测试。

步骤S2：将样品12的两端分别与第一夹持件7和第二夹持件8固定连接。具体地：

采用样品夹头时，样品夹头上设置样品固定槽，样品12的端部置于固定槽中，并向样品固定槽中注入凝固性材料，使样品12与夹持件固定连接，如图1、图4所示。

采用样品夹板时，薄膜形的样品12设置在两块样品夹板中间，通过固定两块样品夹板，实现样品与夹持件的固定连接。

采用样品压头时，样品12被夹持在第一夹持件7和第二夹持件8之间，实现样品12的固定，如图4所示。

步骤S3：通过驱动组件1驱动第一夹持件7相对于第二夹持件8上下移动，实现对样品12的拉伸或加压。

进一步地，本发明的的检测装置能够与旋转台固定连接，对样品进行拉伸或加压的过程中，实现样品的角度旋转，结合测试仪器完成对样品的同步辐射CT成像、广角衍射及小角散射等实验，实现对样品的机械性能测试。

与现有技术相比，本发明的机械性能测试装置，滑移台104和直线轴承的导向和约束下做垂直方向的移动，最终通过样品夹头实现对固定于底座的样品的垂直拉伸，通过更换样品夹持件(样品夹/压头)，可实现拉伸/加压模式的切换。对于拉伸模式，圆柱样品两端首先与固定的端部卡头粘接，然后将端部卡头放置在样品夹头凹槽内，通过上部压头端紧固实现样品固定；薄膜样品两端直接通过压头端紧固实现样品固定；对于加压模式，块状长方体样品放置(或粘接)在底部压头的上端面上，通过上压头稍加压力固定样品。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种原位机械性能测试装置，其特征在于，包括：驱动组件(1)、支撑架和样品夹持件；所述样品夹持件包括第一夹持件(7)和第二夹持件(8)，所述第一夹持件(7)和第二夹持件(8)分别用于固定样品(12)的上下两端；所述驱动组件(1)能够驱动所述第一夹持件(7)相对于所述第二夹持件(8)移动，对样品(12)进行拉伸或加压；所述支撑架的支腿(4)上设有衍射槽(5)。

2.根据权利要求1所述的原位机械性能测试装置，其特征在于，所述驱动组件(1)包括：电机(101)、丝杠(105)、丝杠螺母和滑移台(104)；所述滑移台(104)与所述丝杠螺母固定连接；所述丝杠(105)与电机(101)的电机轴固定连接；所述丝杠(105)与所述丝杠螺母构成丝杠螺母副。

3.根据权利要求2所述的原位机械性能测试装置，其特征在于，所述滑移台(104)与第一夹持件(7)之间设置拉/压力传感器(3)。

4.根据权利要求1所述的原位机械性能测试装置，其特征在于，所述支撑架包括：上顶板(2)、支腿(4)和底座(6)；所述驱动组件(1)安装在上顶板(2)上，所述第二夹持件(8)安装在所述底座(6)上。

5.根据权利要求1所述的原位机械性能测试装置，其特征在于，所述样品夹持件为样品夹头，所述样品夹头上设置样品固定槽，所述样品(12)置于所述样品固定槽中并通过凝固性材料固定为一体。

6.根据权利要求5所述的原位机械性能测试装置，其特征在于，所述样品夹头包括：第一半夹和第二半夹；所述第一半夹和第二半夹上分别设置第一固定槽和第二固定槽；所述第一固定槽和第二固定槽能够拼合为所述样品固定槽。

7.根据权利要求6所述的原位机械性能测试装置，其特征在于，所述样品固定槽为内凹形，且样品固定槽的内腔宽度大于所述样品固定槽的开口宽度。

8.根据权利要求1所述的原位机械性能测试装置，其特征在于，所述样品夹持件为样品压头，所述样品压头为锥形，具有平面端部。

9.根据权利要求1所述的原位机械性能测试装置，其特征在于，所述样品夹持件为样品夹板，所述样品夹板为板状，所述样品夹板上设置粗糙部；所述样品(12)通过两块样品夹板压紧固定。

10.一种机械性能测试方法，其特征在于，采用权利要求1-9所述的原位机械性能测试装置，包括以下步骤：

步骤S1：根据样品(12)的类型、形状，选用样品夹持件；

步骤S2：将样品(12)的两端分别与第一夹持件(7)和第二夹持件(8)固定连接；

步骤S3：通过驱动组件(1)驱动第一夹持件(7)相对于第二夹持件(8)上下移动，实现对样品(12)的拉伸或加压。

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