CN114062140A - 一种针对压电薄膜的应力耦合试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种针对压电薄膜的应力耦合试验装置，包括底座（10）、外壳（20）、第一丝杠（30）、滑杆（40）、滑动组件（50）、夹持组件（60）、联动组件（70）及第二丝杠（80）；滑动组件（50）包括滑动块（51）与连接板（52），夹持组件（60）由上夹持组件（61）与下夹持组件（62）组成，联动组件（70）包括第一连接杆（71）、第一涡轮（72）、第二涡轮（73）、第二旋转套筒（74）、第二连接杆（75）及液压组件（76）。该装置能够真实模拟压电薄膜在实际使用过程中的拉伸应力与扭转应力状态，结合气候环境试验实现应力载荷与环境老化因素的动态耦合，从而较为真实、准确的为实际使用与生产提供可靠的指导与评估。

Description

一种针对压电薄膜的应力耦合试验装置

技术领域

本发明涉及材料力学试验技术领域，具体涉及一种针对压电薄膜的应力耦合试验装置。

背景技术

压电薄膜拥有密度低、化学性能稳定、柔韧性良好、阻抗较低和压电常数大等优点，被广泛应用于武器装备、航天航空、电子电力、生物医疗等领域，如船舰声纳系统水声换能、超声探伤、陶瓷滤波器、电声换能器和红外探测器等各类装置中。

压电薄膜在使用过程中，一方面会承受环境温度、湿度、腐蚀介质、太阳辐射等老化因素的影响，造成其电学性能退化，另一方面还会承受拉伸压力、扭转应力等工况载荷的影响，进一步导致其电学性能疲劳退化。然而，现有技术中对于压电薄膜的电学性能试验通常是在老化箱或自然环境下进行，其虽然能够较好的检测压电薄膜在静置状态下的电性能的老化规律，但无法真实还原压电薄膜实际使用过程中所受到的载荷，导致薄膜环境测试结果与实际使用情况存在较大差异，从而无法精准分析压电薄膜的老化情况，难以准确进行压电薄膜或器件在实际使用过程中的可靠性评估以及使用寿命预测，对实际生产使用的指导意义较小。

发明内容

针对以上现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种针对压电薄膜的应力耦合试验装置，该装置能够真实模拟压电薄膜在实际使用过程中的拉伸应力与扭转应力状态，结合环境试验实现应力载荷与环境老化因素的动态耦合，从而较为真实、准确的获得压电薄膜在实际使用过程中的可靠性与使用寿命参数，为实际使用与生产提供可靠的指导与评估。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种针对压电薄膜的应力耦合试验装置，其特征在于：包括底座、外壳、第一丝杠、滑杆、滑动组件、夹持组件、联动组件以及第二丝杠；所述外壳固定设置在所述底座上端面且外壳内设置第一丝杠与滑杆，所述第一丝杠一端与外壳上端面转动连接、另一端贯穿所述底座上端面且与底座下端面转动连接，所述滑杆为两根且它们对称设置在所述第一丝杠左、右两侧，所述滑杆底部固定设置在所述底座上端面，所述底座内设置空腔；所述滑动组件包括滑动块与连接板，所述滑动块中部套接在所述第一丝杠外壁且与第一丝杠螺纹连接，滑动块两端分别套接在两侧的所述滑杆外壁且与对应滑杆滑动连接，所述连接板一端与所述滑动块固定连接、另一端贯穿所述外壳，所述外壳对应所述连接板设置竖直的滑动槽、以便于连接板上下滑动；所述夹持组件由上夹持组件与下夹持组件组成，所述上夹持组件与下夹持组件同轴安装且夹持端相互对应，所述上夹持组件与连接板远离滑动块的一端固定连接；所述第二丝杠竖直设置在空腔内、其一端与所述底座下端面转动连接、另一端固定连接一转动块，所述转动块贯穿所述底座上端面且与底座上端面转动连接，所述转动块远离所述第二丝杠的一端与下夹持组件固定连接；

所述联动组件设置在所述空腔内，包括第一连接杆、第一涡轮、第二涡轮、第二旋转套筒、第二连接杆以及液压组件；所述液压组件设置在所述底座下侧；所述第一连接杆为上粗下细结构，其上端贯穿所述底座上端面、位于外壳内，且其下端贯穿底座下端面、与液压组件连接；所述第一涡轮套接在所述第一连接杆位于所述空腔的外壁，所述第一连接杆外壁且绕其中轴线均匀设置若干滑动条，所述第一涡轮中部对应所述滑动条设置滑动孔，所述滑动条卡入对应的所述滑动孔内且滑动连接，所述第一涡轮外侧与第一丝杠啮合；所述第二涡轮位于所述第一涡轮下侧且其中部设置一通孔，所述第二涡轮与第一涡轮中轴线错位(即不在一条直线上)，第二涡轮下端面固定连接第二旋转套筒且第二旋转套筒中轴线与第二涡轮中轴线共线，所述第二旋转套筒下端与底座下端面转动连接，第二涡轮外壁与所述第二丝杠啮合；所述第二涡轮内壁设置环形内齿，所述第一连接杆竖直设置在环形内齿内侧的一端且第一连接杆位于第二涡轮下侧的外壁固定套接第一齿轮、第一齿轮能与环形内齿啮合；所述第二连接杆竖直设置在所述环形内齿内侧且与第一连接杆相对的一端，第二连接杆一端位于所述第二涡轮上侧、另一端贯穿所述底座且与所述液压组件连接，所述第二连接杆位于所述第二涡轮下侧的外壁固定套接第二齿轮、所述第二齿轮能与所述环形内齿啮合。

作进一步优化，所述试验装置的试验频率范围为0.01～50Hz，所述试验装置的扭转应力的载荷范围为±1000N·m，拉伸应力的载荷范围采用拉伸应变σ衡量，设置为1％～10％；所述试验装置的有效夹持间距为0～50mm。

作进一步优化，所述底座下端面设置支撑脚，用于支撑整个试验装置。

作进一步优化，为避免滑动块超出有效夹持间距，所述滑杆顶部设置第一限位块。

作进一步优化，所述第一丝杠上端设置转动把手，用于控制第一丝杠转动。

作进一步优化，所述外壳上部且对应转动把手设置环状凸起，与转动把手配合安装防止试验时冷凝水流入。

作进一步优化，所述外壳位于所述夹持组件的一侧侧面设置长度刻度线，用于定量调节拉伸应变；所述底座上端面以所述下夹持组件中轴线为基准设置角度刻度线，用于定量扭转应变。

作进一步优化，所述上夹持组件与下夹持组件均包括“L”形支架、固定夹持手、滑动夹持手、固定套筒以及调节螺杆，所述“L”形支架与所述连接板或所述转动块固定连接(即上夹持组件的“L”形支架与连接板固定连接、下夹持组件的“L”形支架与转动块固定连接)；所述固定夹持手与所述“L”形支架的相对面(即上夹持组件与下夹持组件的“L”形支架相对面)固定连接，所述滑动夹持手靠近所述“L”形支架相对面的一端与所述固定夹持手滑动连接、远离所述“L”形支架相对面的一端与所述固定夹持手组成夹持头结构；所述固定套筒一端与所述“L”形支架固定连接、另一端垂直贯穿所述固定夹持手中部且与所述固定夹持手固定连接；所述调节螺杆一端与所述固定套筒远离所述“L”形支架的一端螺纹连接、另一端垂直贯穿所述滑动夹持手且与所述滑动夹持手转动连接。

作进一步优化，所述第一丝杠与所述底座下端面、所述第一丝杠与所述外壳上端面、所述第二丝杠与所述底座下端面通过第一滚珠轴承转动连接。

作进一步优化，为实现第一涡轮的定位、避免其上下移动，所述第一涡轮上端面固定设置一第一旋转套筒、且所述第一旋转套筒远离所述第一涡轮的一端与所述底座上端面下侧转动连接。

作进一步优化，所述第一连接杆与所述底座上端面及下端面、所述第二连接杆与所述底座下端面通过第二滚转轴承转动连接，且所述第二滚珠轴承嵌入所述底座的上端面或下端面，避免第一连接杆或第二连接杆上下移动时带动第二滚珠轴承的移动。

作进一步优化，所述第一连接杆上端(即位于底座上端面上侧)、所述第二连接杆上端(即位于第二涡轮上端面上侧)固定设置第二限位块。

优选的，所述滑动条的数量为4～12根、对应所述滑动孔的数量为4～12根。

作进一步优化，所述液压组件包括第一液压装置、连接台、转动台以及第二液压装置，所述第一液压装置与所述第一连接杆连接、用于控制第一连接杆上下移动；所述连接台与所述第一液压装置靠近所述第二连接杆的一侧下端固定连接，且所述连接台上端面转动连接一转动台，所述转动台上端面固定连接第二液压装置，所述第二液压装置远离所述转动台的一端与所述第二连接杆连接、用于控制第二连接杆上下移动。

作进一步优化，所述底座采用耐腐蚀钛合金材料；所述第一丝杠、滑杆、第二丝杠以及外壳采用高强铝合金材料且它们表面均设置阳极氧化层及喷涂耐蚀有机涂料，实现防锈防腐蚀的作用；所述夹持组件表面设置镀锌层。

本发明具有如下技术效果：

本申请提供一种应力耦合试验装置，该装置具有耐蚀性强、可靠性高、稳定性好以及轻量化特性，能够很好的应用于压电-薄膜老化试验的老化箱(如热老化箱、湿热老化箱、盐雾箱等)或自然环境(如高原、极寒、沙漠、海洋等环境试验站等)中；本申请装置通过夹持组件的设置、实现对压电薄膜试样进行固定，避免老化环境中鼓风或积液等恶劣天气模拟或自然环境的高压、高盐雾、大风等条件造成压电薄膜不受控位于或脱落的问题出现，同时避免外在机械因素破坏电极或薄膜结构而导致压电薄膜性能退化、影响试验结果；通过第一丝杠、滑杆与滑动组件的配合，定量实现对压电薄膜的横向拉伸应力，同时配合联动组件与第二丝杠，定量实现对压电薄膜的扭转应力载荷，并且该装置拉伸应力与扭转应力可同时加载、也可单独加载，从而实现多工况因素加载，配合环境老化试验箱或自然环境，实现对压电薄膜材料环境适应性考核与评估由静态试验向动静态结合试验的转变，充分、准确的模拟真实条件，使得试验结果更可靠、更具参考性。

附图说明

图1为本发明实施例中试验装置的结构示意图。

图2为图1的A-A向剖视图。

图3为图2的B向局部放大图。

图4为图3的D-D向剖视图。

图5为图3的E-E向剖视图。

图6为图2的C向局部放大图。

图7为本发明实施例中试验装置的外壳的结构示意图。

其中，10、底座；101、空腔；11、支撑脚；20、外壳；21、环状凸起；22、滑动槽；30、第一丝杠；31、转动把手；310、第一滚珠轴承；40、滑杆；41、第一限位块；50、滑动组件；51、滑动块；52、连接板；60、夹持组件；61、上夹持组件；611、“L”形支架；612、固定夹持手；613、滑动夹持手；614、固定套筒；615、调节螺杆；62、下夹持组件；70、联动组件；71、第一连接杆；710、第二滚珠轴承；711、滑动条；712、第一齿轮；713、第一旋转套筒；714、第二限位块；72、第一涡轮；720、滑动孔；73、第二涡轮；730、环形内齿；74、第二旋转套筒；75、第二连接杆；751、第二齿轮；76、液压组件；761、第一液压装置；762、连接台；763、转动台；764、第二液压装置；80、第二丝杠；81、转动块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

如图1～7所示，一种针对压电薄膜的应力耦合试验装置，其特征在于：包括底座10、外壳20、第一丝杠30、滑杆40、滑动组件50、夹持组件60、联动组件70以及第二丝杠80；外壳20固定设置在底座10上端面且外壳20内设置第一丝杠30与滑杆40，第一丝杠30一端与外壳20上端面转动连接、另一端贯穿底座10上端面且与底座10下端面转动连接，滑杆40为两根且它们对称设置在第一丝杠30左、右两侧，滑杆40底部固定设置在底座10上端面，底座10内设置空腔101；滑动组件50包括滑动块51与连接板52，滑动块51中部套接在第一丝杠30外壁且与第一丝杠30螺纹连接，滑动块51两端分别套接在两侧的滑杆40外壁且与对应滑杆40滑动连接，连接板52一端与滑动块51固定连接、另一端贯穿外壳20，外壳20对应连接板51设置竖直的滑动槽22、以便于连接板51上下滑动；夹持组件60由上夹持组件61与下夹持组件62组成，上夹持组件61与下夹持组件62同轴安装且夹持端相互对应，上夹持组件61与连接板52远离滑动块51的一端固定连接；第二丝杠80竖直设置在空腔101内、其一端与底座10下端面转动连接、另一端固定连接一转动块81，转动块81贯穿底座10上端面且与底座10上端面转动连接，转动块81远离第二丝杠80的一端与下夹持组件62固定连接；

联动组件70设置在空腔101内，包括第一连接杆71、第一涡轮72、第二涡轮73、第二旋转套筒74、第二连接杆75以及液压组件76；液压组件76设置在底座10下侧(如图2、图3所示)；第一连接杆71为上粗下细结构，其上端贯穿底座10上端面、位于外壳20内，且其下端贯穿底座10下端面、与液压组件76连接(如图2、图3所示)；第一涡轮72套接在第一连接杆71位于空腔101的外壁，第一连接杆71外壁且绕其中轴线均匀设置若干滑动条711，第一涡轮72中部对应滑动条711设置滑动孔720，滑动条711卡入对应的滑动孔720内且滑动连接，第一涡轮72外侧与第一丝杠30啮合；第二涡轮73位于第一涡轮72下侧且其中部设置一通孔，第二涡轮73与第一涡轮72中轴线错位(即不在一条直线上，如图2、图3所示)，第二涡轮73下端面固定连接第二旋转套筒74且第二旋转套筒74中轴线与第二涡轮73中轴线共线，第二旋转套筒74下端与底座10下端面转动连接(可通过滚珠实现第二旋转套筒74与底座10转动连接)，第二涡轮73外壁与第二丝杠80啮合；第二涡轮73内壁设置环形内齿730，第一连接杆71竖直设置在环形内齿730内侧的一端(如图3或图5所示的环形内齿730内侧的左端)且第一连接杆71位于第二涡轮73下侧的外壁固定套接第一齿轮712、第一齿轮712能与环形内齿730啮合；第二连接杆75竖直设置在环形内齿730内侧且与第一连接杆71相对的一端(如图3或图5所示的环形内齿730内侧的右端)，第二连接杆75一端位于第二涡轮73上侧、另一端贯穿底座10且与液压组件76连接(如图2、图3所示)，第二连接杆75位于第二涡轮73下侧的外壁固定套接第二齿轮751、第二齿轮751能与环形内齿730啮合。

试验装置的试验频率范围为0.01～50Hz，试验装置的拉伸应力的载荷范围采用拉伸应变σ衡量，设置为1％～10％(拉伸应力载荷与压电薄膜伸长量有关，例如：压电薄膜长度为L，其伸长量为△L＝1％～10％L，则拉伸应力载荷为保持其伸长量△L的力)；试验装置的有效夹持间距为0～50mm。

底座10下端面设置支撑脚11，用于支撑整个试验装置。

为避免滑动块超出有效夹持间距，滑杆40顶部设置第一限位块41。

第一丝杠30上端(即位于外壳20上侧的一端，如图1、图2所示)设置转动把手31，用于控制第一丝杠转动。

外壳上部且对应转动把手31设置环状凸起21，与转动把手31配合安装防止试验时冷凝水流入。

外壳31位于夹持组件60的一侧侧面设置长度刻度线，用于定量调节拉伸应变；底座10上端面以下夹持组件62中轴线为基准设置角度刻度线，用于定量扭转应变。

上夹持组件61与下夹持组件62均包括“L”形支架611、固定夹持手612、滑动夹持手613、固定套筒614以及调节螺杆615，“L”形支架611与连接板52或转动块81固定连接(即上夹持组件61的“L”形支架611与连接板52固定连接、下夹持组件62的“L”形支架611与转动块81固定连接，如图2所示)；固定夹持手612与“L”形支架611的相对面(即上夹持组件61与下夹持组件62的“L”形支架611相对面)固定连接，滑动夹持手613靠近“L”形支架611相对面的一端与固定夹持手612滑动连接、远离“L”形支架611相对面的一端与固定夹持手612组成夹持头结构(如图2所示)；固定套筒614一端与“L”形支架611固定连接、另一端垂直贯穿固定夹持手612中部且与固定夹持手612固定连接；调节螺杆615一端与固定套筒614远离“L”形支架611的一端螺纹连接、另一端垂直贯穿滑动夹持手613且与滑动夹持手613转动连接(如图2、图6所示)。

第一丝杠30与底座10下端面、第一丝杠30与外壳20上端面、第二丝杠80与底座10下端面通过第一滚珠轴承310转动连接。

为实现第一涡轮72的定位、避免其上下移动，第一涡轮72上端面固定设置一第一旋转套筒713、且第一旋转套筒713远离第一涡轮72的一端与底座10上端面下侧转动连接(可通过滚珠实现转动连接)。

第一连接杆71与底座10上端面及下端面、第二连接杆75与底座10下端面通过第二滚转轴承710转动连接，且第二滚珠轴承710嵌入底座10的上端面或下端面，避免第一连接杆71或第二连接杆75上下移动时带动第二滚珠轴承710的移动。

第一连接杆71上端(即位于底座10上端面上侧)、第二连接杆75上端(即位于第二涡轮73上端面上侧)固定设置第二限位块714。

滑动条711的数量为4～12根(优选为6根、如图4所示)、对应滑动孔720的数量为4～12根。

液压组件76包括第一液压装置761、连接台762、转动台763以及第二液压装置764，第一液压装置761与第一连接杆71连接、用于控制第一连接杆71上下移动；连接台762与第一液压装置761靠近第二连接杆75的一侧下端固定连接，且连接台762上端面转动连接一转动台763，转动台763上端面固定连接第二液压装置764，第二液压装置764远离转动台763的一端与第二连接杆75连接、用于控制第二连接杆75上下移动。

底座10采用耐腐蚀钛合金材料；第一丝杠30、滑杆40、第二丝杠80以及外壳20采用高强铝合金材料且它们表面均设置阳极氧化层及喷涂耐蚀有机涂料，实现防锈防腐蚀的作用；夹持组件60表面设置镀锌层。

工作原理：

首先，将应力耦合试验装置放入环境老化试验箱或自然环境中，然后通过驱动转动把手31控制第一丝杠30转动，使滑动组件50上移、进而带动上夹持组件61向上移动，到达合适位置后，首先将压电薄膜一端通过旋转调节螺杆615固定在上夹持组件61的夹头部(即固定夹持手612与滑动夹持手613组成的夹持头结构)，再通过软件系统将载荷清零；然后通过驱动转动把手31控制滑动组件50下移、进而带动上夹持组件61向下移动，到达合适位置后，首先将压电薄膜另一端通过旋转调节螺杆615固定在下夹持组件62的夹头部(即固定夹持手612与滑动夹持手613组成的夹持头结构)，再通过软件系统将载荷清零。

然后，当需要进行拉伸应力耦合时，启动转动把手31转动使其带动上夹持组件61向上移动，进而对其夹持的压电薄膜进行拉伸应力试验(此时第一齿轮712与第二齿轮751均不与环形内齿730啮合，即第一丝杠30转动仅带动滑动块51上下移动以及第一连接杆71空转，不会带动第二涡轮75与第二丝杠80转动、即不会产生下夹持组件62转动偏移)，试验循环条件根据实际情况进行设置，试验过程中同时启动环境老化箱进行环境老化试验；当需进行扭转应力耦合时，启动第二液压装置764，使其推动第二连接杆75上移，从而使得第二齿轮751与环形内齿730啮合(此时第一齿轮712与环形内齿730不啮合)，然后停止第二液压装置764、启动转动台763转动，使其带动第二液压装置764、第二连接杆75共同转动，从而通过第二涡轮73带动第二丝杠80转动，进而带动下夹持组件62相对于上夹持组件61发生偏转，夹持组件60对压电薄膜进行特定条件(扭转条件根据具体试验要求进行设定)的反复扭转直至试验周期结束或压电薄膜断裂，试验过程中同时启动环境老化箱进行环境老化试验；当需进行拉伸应力与扭转应力的复合应力耦合时，首先启动第一液压装置761使其推动第一连接杆71上移，从而使得第一齿轮712与环形内齿730啮合(此时第二齿轮751与环形内齿730不啮合)，然后驱动转动把手31转动使其带动第一丝杆30转动，第一丝杆30转动带动上夹持组件61向上移动、同时第一丝杠30通过第一涡轮72、第一连接杆71、第二涡轮75带动第二丝杠80转动，从而实现边拉伸边扭转的复合应力试验(试验循环条件根据具体情况进行设置)，试验过程中同时启动环境老化箱或利用自然环境进行环境老化试验。

若试验过程中压电薄膜发生断裂或破损，至少在其断裂或破损5h内取回压电薄膜，并将试样放置在干燥的容器内待测，开展试验结果评定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等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发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种针对压电薄膜的应力耦合试验装置，其特征在于：包括底座（10）、外壳（20）、第一丝杠（30）、滑杆（40）、滑动组件（50）、夹持组件（60）、联动组件（70）以及第二丝杠（80）；所述外壳（20）固定设置在所述底座（10）上端面且外壳（20）内设置第一丝杠（30）与滑杆（40），所述第一丝杠（30）一端与外壳（20）上端面转动连接、另一端贯穿所述底座（10）上端面且与底座（10）下端面转动连接，所述滑杆（40）为两根且它们对称设置在所述第一丝杠（30）左、右两侧，所述滑杆（40）底部固定设置在所述底座（10）上端面，所述底座（10）内设置空腔（101）；所述滑动组件（50）包括滑动块（51）与连接板（52），所述滑动块（51）中部套接在所述第一丝杠（30）外壁且与第一丝杠（30）螺纹连接，滑动块（51）两端分别套接在两侧的所述滑杆（40）外壁且与对应滑杆（40）滑动连接，所述连接板（52）一端与所述滑动块（51）固定连接、另一端贯穿所述外壳（20），所述外壳（20）对应所述连接板（52）设置竖直的滑动槽（22）；所述夹持组件（60）由上夹持组件（61）与下夹持组件（62）组成，所述上夹持组件（61）与下夹持组件（62）同轴安装且夹持端相互对应，所述上夹持组件（61）与连接板（52）远离滑动块（51）的一端固定连接；所述第二丝杠（80）竖直设置在空腔（101）内、其一端与所述底座（10）下端面转动连接、另一端固定连接一转动块（81），所述转动块（81）贯穿所述底座（10）上端面且与底座（10）上端面转动连接，所述转动块（81）远离所述第二丝杠（80）的一端与下夹持组件（62）固定连接；

所述联动组件（70）设置在所述空腔（101）内，包括第一连接杆（71）、第一涡轮（72）、第二涡轮（73）、第二旋转套筒（74）、第二连接杆（75）以及液压组件（76）；所述液压组件（76）设置在所述底座（10）下侧；所述第一连接杆（71）为上粗下细结构，其上端贯穿所述底座（10）上端面、位于外壳（20）内，且其下端贯穿底座（10）下端面、与液压组件（76）连接；所述第一涡轮（72）套接在所述第一连接杆（71）位于所述空腔（101）的外壁，所述第一连接杆（71）外壁且绕其中轴线均匀设置若干滑动条（711），所述第一涡轮（72）中部对应所述滑动条（711）设置滑动孔（720），所述滑动条（711）卡入对应的所述滑动孔（720）内且滑动连接，所述第一涡轮（72）外侧与第一丝杠（30）啮合；所述第二涡轮（73）位于所述第一涡轮（72）下侧且其中部设置一通孔，所述第二涡轮（73）与第一涡轮（72）中轴线错位，第二涡轮（73）下端面固定连接第二旋转套筒（74）且第二旋转套筒（74）中轴线与第二涡轮（73）中轴线共线，所述第二旋转套筒（74）下端与底座（10）下端面转动连接，第二涡轮（73）外壁与所述第二丝杠（80）啮合；所述第二涡轮（73）内壁设置环形内齿（730），所述第一连接杆（71）竖直设置在环形内齿（730）内侧的一端且第一连接杆（71）位于第二涡轮（73）下侧的外壁固定套接第一齿轮（712）、第一齿轮（712）能与环形内齿（730）啮合；所述第二连接杆（75）竖直设置在所述环形内齿（730）内侧且与第一连接杆（71）相对的一端，第二连接杆（75）一端位于所述第二涡轮（73）上侧、另一端贯穿所述底座（10）且与所述液压组件（76）连接，所述第二连接杆（75）位于所述第二涡轮（73）下侧的外壁固定套接第二齿轮（751）、所述第二齿轮（751）能与所述环形内齿（730）啮合。

2.根据权利要求1所述的一种针对压电薄膜的应力耦合试验装置，其特征在于：所述试验装置的试验频率范围为0.01～50Hz，所述试验装置的拉伸应力的载荷范围采用拉伸应变衡量，设置为1%～10%；所述试验装置的有效夹持间距为0～50mm。

3.根据权利要求1或2任一项所述的一种针对压电薄膜的应力耦合试验装置，其特征在于：所述底座（10）下端面设置支撑脚（11）。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种针对压电薄膜的应力耦合试验装置，其特征在于：所述滑杆（40）顶部设置第一限位块（41）。

5.根据权利要求1-3任一项所述的一种针对压电薄膜的应力耦合试验装置，其特征在于：所述第一丝杠（30）上端设置转动把手（31）。

6.根据权利要求1所述的一种针对压电薄膜的应力耦合试验装置，其特征在于：所述上夹持组件（61）与下夹持组件（62）均包括“L”形支架（611）、固定夹持手（612）、滑动夹持手（613）、固定套筒（614）以及调节螺杆（615），所述“L”形支架（611）与所述连接板（52）或所述转动块（81）固定连接；所述固定夹持手（612）与所述“L”形支架（611）的相对面固定连接，所述滑动夹持手（613）靠近所述“L”形支架（611）相对面的一端与所述固定夹持手（612）滑动连接、远离所述“L”形支架（611）相对面的一端与所述固定夹持手（612）组成夹持头结构；所述固定套筒（614）一端与所述“L”形支架（611）固定连接、另一端垂直贯穿所述固定夹持手（612）中部且与所述固定夹持手（612）固定连接；所述调节螺杆（615）一端与所述固定套筒（614）远离所述“L”形支架（611）的一端螺纹连接、另一端垂直贯穿所述滑动夹持手（613）且与所述滑动夹持手（613）转动连接。

7.根据权利要求1所述的一种针对压电薄膜的应力耦合试验装置，其特征在于：所述第一丝杠（30）与所述底座（10）下端面、所述第一丝杠（30）与所述外壳（20）上端面、所述第二丝杠（80）与所述底座（10）下端面通过第一滚珠轴承（310）转动连接。

8.根据权利要求1所述的一种针对压电薄膜的应力耦合试验装置，其特征在于：所述第一连接杆（71）与所述底座（10）上端面及下端面、所述第二连接杆（75）与所述底座（10）下端面通过第二滚转轴承（710）转动连接，且所述第二滚珠轴承（710）嵌入所述底座（10）的上端面或下端面。

9.根据权利要求1所述的一种针对压电薄膜的应力耦合试验装置，其特征在于：所述液压组件（76）包括第一液压装置（761）、连接台（762）、转动台（763）以及第二液压装置（764），所述第一液压装置（761）与所述第一连接杆（71）连接；所述连接台（762）与所述第一液压装置（761）靠近所述第二连接杆（75）的一侧下端固定连接，且所述连接台（762）上端面转动连接一转动台（763），所述转动台（763）上端面固定连接第二液压装置（764），所述第二液压装置（764）远离所述转动台（763）的一端与所述第二连接杆（75）连接。

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