本发明涉及记忆材料物理特性测试领域，尤其是涉及热驱动形状记忆材料自由回复行为测试装置及方法。
背景技术：
1、形状记忆材料是一类具有独特性能的智能材料，能够在一定条件下记住其初始形状，并在受到外界刺激(如温度、湿度、光照、电场等)时回复到初始形状，其中，热驱动的应用最为广泛。形状记忆材料包括形状记忆合金，形状记忆陶瓷，形状记忆聚合物等，以热驱动形状记忆聚合物为例，由于其特殊的分子结构，可以通过改变温度结合施加外力实现形状记忆功能。一般来说，一个完整的形状记忆周期分为三步：首先，在受热后，聚合物的温度需高于玻璃化转变温度，这种聚合物的模量迅速减小，可以任意改变形状；然后，通过冷却，聚合物的临时形状被冻结，此时撤去外力，聚合物不会恢复到原始形状；最后，再次加热，聚合物能够自动从临时形状恢复到原始的永久形状。
2、不同的化学成分和分子链结构会导致不同的回复性能，然而，准确地定量评估热驱动形状记忆材料的自由回复行为具有很大的挑战。现有的方法主要有热机械分析法和形状回复率测试法，其中，热机械分析法通过监测在加热或冷却过程中样品的尺寸变化来评估其形状记忆性能，但是只适用于最大百分之几十的应变范围，并且不能控制夹具自动松开，在一个完整的形状记忆周期中，第三步需要松开夹具，而人为干预会对实验数据采集产生影响。形状回复率测试法通过将聚合物样品变形到特定形状并固定，然后在特定条件下让其自由恢复，测量长度、角度、面积等几何参数的变化，计算形状回复率进行定量评估，这个方法虽然简单，但是需要人为干预保证每次实验条件相同，且形状回复率无法反映聚合物在一个完整的形状记忆周期中的全部信息。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供热驱动形状记忆材料自由回复行为测试装置及方法，不需人为干预即可获得形状记忆材料在一个完整的形状记忆周期的受力变形温度数据，且适用于百分之几百的应变范围，通过设计夹具可以测试形状记忆材料在拉伸，剪切，循环加载等多种受力形式下的自由回复行为。
2、为实现上述目的，本发明提供了热驱动形状记忆材料自由回复行为测试装置，包括箱体，所述箱体内设置有丝杠滑台，所述丝杠滑台的一端设置有力传感器，所述力传感器的另一端设置有夹具组，所述夹具组的另一端与设置于丝杠滑台上的固定台连接。
3、优选的，所述滑台上设置有限位器，所述限位器的设置一个或两个，所述限位器位于固定台的两侧。
4、优选的，所述夹具组包括上夹具和下夹具，所述上夹具为非气动夹具，所述下夹具为气动夹具，所述下夹具与设置于其一侧的气缸连接。
5、优选的，所述固定台的一侧设置有连接块，所述连接块与下夹具的一侧连接。
6、优选的，所述丝杠滑台的一端设置有连接板，所述连接板与力传感器的一端。
7、优选的，所述力传感器、夹具组、固定台均位于丝杠滑台的上方。
8、优选的，所述丝杠滑台于设置于其背侧设置有支架，所述支架上设置有风扇，所述风扇至少设置一个，所述支架与箱体连接。
9、优选的，所述箱体内侧设置有铜管，所述铜管位于箱体侧壁与支架之间。
10、优选的，还包括电磁阀、气泵、高低温恒温循环泵、数据采集卡、pc终端；
11、所述下夹具与电磁阀、气泵连接；
12、所述力传感器与数据采集卡连接，所述数据采集卡与pc终端连接；
13、所述铜管与高低温恒温循环泵连接。
14、热驱动形状记忆材料自由回复行为测试方法，包括以下步骤：
15、步骤一：启动电脑，打开labview软件，打开代码，控制电机缓慢驱动丝杠至合适位置，打开气泵，控制电磁阀将下夹具松开，将试样两端夹持在夹具组上，然后控制电磁阀将下夹具闭合。打开高低温恒温循环泵，加热至测试温度，保温后，根据力传感器反馈的信号，控制电机拉伸试样至应力为0的位置，至此准备环节完毕，在无人工干预的情况下进行一个完整的形状记忆周期测试；
16、步骤二：一个完整的形状记忆周期测试：第一步，控制电机驱动丝杠，拉伸试样至指定位置，第二步，控制高低温恒温循环泵冷却环境箱的温度，保温，此时试样的临时形状被“冻结”，根据力传感器反馈的信号，控制电机对试样进行卸载，然后，控制电磁阀将下夹具松开，试样会保持临时形状，不会收缩回初始形状，第三步，控制高低温恒温循环泵升高环境箱的温度，随着温度的变化，试样会逐渐回复到初始形状，相机实时记录实验过程，至此，一个完整的形状记忆周期测试完成。
17、因此，本发明采用上述的热驱动形状记忆材料自由回复行为测试装置及方法，不需人为干预即可获得形状记忆材料在一个完整的形状记忆周期的受力变形温度数据，且适用于百分之几百的应变范围，通过设计夹具可以测试形状记忆材料在拉伸，剪切，循环加载等多种受力形式下的自由回复行为。
1.热驱动形状记忆材料自由回复行为测试装置，其特征在于，包括箱体，所述箱体内设置有丝杠滑台，所述丝杠滑台的一端设置有力传感器，所述力传感器的另一端设置有夹具组，所述夹具组的另一端与设置于丝杠滑台上的固定台连接。
2.根据权利要求1所述的热驱动形状记忆材料自由回复行为测试装置，其特征在于，所述滑台上设置有限位器，所述限位器的设置一个或两个，所述限位器位于固定台的两侧。
3.根据权利要求1所述的热驱动形状记忆材料自由回复行为测试装置，其特征在于，所述夹具组包括上夹具和下夹具，所述上夹具为非气动夹具，所述下夹具为气动夹具，所述下夹具与设置于其一侧的气缸连接。
4.根据权利要求1所述的热驱动形状记忆材料自由回复行为测试装置，其特征在于，所述固定台的一侧设置有连接块，所述连接块与下夹具的一侧连接。
5.根据权利要求1所述的热驱动形状记忆材料自由回复行为测试装置，其特征在于，所述丝杠滑台的一端设置有连接板，所述连接板与力传感器的一端。
6.根据权利要求1所述的热驱动形状记忆材料自由回复行为测试装置，其特征在于，所述力传感器、夹具组、固定台均位于丝杠滑台的上方。
7.根据权利要求1所述的热驱动形状记忆材料自由回复行为测试装置，其特征在于，所述丝杠滑台于设置于其背侧设置有支架，所述支架上设置有风扇，所述风扇至少设置一个，所述支架与箱体连接。
8.根据权利要求1所述的热驱动形状记忆材料自由回复行为测试装置，其特征在于，所述箱体内侧设置有铜管，所述铜管位于箱体侧壁与支架之间。
9.根据权利要求3或8所述的热驱动形状记忆材料自由回复行为测试装置，其特征在于，还包括电磁阀、气泵、高低温恒温循环泵、数据采集卡、pc终端；
10.热驱动形状记忆材料自由回复行为测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
