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基于探针的微纳米力学检测系统及其应用研究

苏东川  李喜德  
【摘要】:随着微纳米力学的快速发展,微尺度材料与结构的力学性能成为力学研究的重点和热点问题之一。探针系统由于具有结构简单、尺度小、灵敏度高等优点,适用于微纳米尺度材料和结构的力学性能检测,并成为目前最有效的微纳米力学检测系统之一。例如原子力显微镜(AFM)就是一个典型的悬臂探针测试系统,它利用AFM探针进行加载和测量。但是由于微纳米尺度实验检测中特殊的夹持、加载与变形测量要求,常规用于观察和轮廓成像的商用AFM系统不能很好的满足这一要求。本文提出一种基于AFM探针和分离控制试样平台的的微纳米尺度力学检测系统。该系统利用AFM探针单元的高灵敏度微力和位移测量单元,以及采用多层级标定的压电陶瓷试件加载平台,实现了微纳米试件的刚度以及微变形检测,并从硬件上实现了试件与探针系统的解耦变形检测。

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