在动态监测载荷作用下材料发生的微观力学行为和变形损伤机制。该方法的理论基础基于圆柱坐标系，由于圆柱坐标系是极坐标系在Z轴方向的延伸，所以圆柱坐标系中的任意一点可以通过P、必、2三个变量表示，其中0表示极坐标系内该点距离原点的距离、必表示极坐标系内该点与原点的连线相对极轴的旋转角度、^表示圆柱坐标系内该点在Z轴方向的高度。本观测系统通过圆周运动组件调整显微镜的旋转角度0、通过X轴运动组件调整显微镜的径向尺寸P、通过Z轴运动组件调整显微镜的高度z，通过回转组件调整显微镜的观测角度，实现了在材料测试过程中对试件观测点的跟随。
[0024]本发明的有益效果在于:观测平台具有能够实现精密驱动、跟随效果好、易于集成、能够适应试件的大变形等优点。通过调节各个精密驱动组件，实现对显微镜镜头和被观测试件间相对位置、观测角度的精密调节；通过显微镜的连续变焦可以进行精确调整，使观测效果最优；测试过程中，可以通过调节各个精密驱动组件，实现在不同载荷测试环境下镜头对试件观测点的跟随运动；在真空、高压、高低温等特殊环境下，可以实现对观测系统平台的远程控制。集成性高、实用性强，可独立作为观测系统平台，实现对试件的微观形貌进行观察；也可根据具体要求，选用不同大小与弧度的导轨、合适的驱动组件与观测设备或检测设备等，将设备集成到其他大型测试设备上；可以实现在不同载荷下对被测试件观测点的精密跟随，对被测试件的微观变形、损伤与断裂过程进行实时原位观测；本观测方法的独特之处在于，体现了圆柱坐标系的优点，即系统的圆周运动始终围绕Z轴进行，对于试件进行扭转或包括扭转的复合加载测试时，将试件的扭转轴线调整到与圆柱坐标系Z轴一致的位置，既便于观测系统跟随待观测点进行圆周运动、实现紧密跟随，也便于观测系统对试件整体表面进行显微观测。
【附图说明】
[0025]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
[0026]图1为本发明的整体示意图；
图2为本发明的圆周运动组件结构示意图；
图3为本发明的X轴运动组件结构示意图；
图4为本发明的Z轴运动组件结构示意图；
图5为本发明的回转组件结构示意图；
图6为本发明的显微镜结构示意图；
图7为本发明的控制原理框图。
[0027]图中:1、圆形导轨；2、支撑台；3、齿圈；4、圆周运动组件；5、X轴运动组件；6、Z轴运动组件；7、回转组件；8、显微镜；9、伺服电机；10、减速机；11、支撑板I ;12、滚轮；13、万向滚珠；14、滑块；15、X轴支撑板；16、滚珠丝杠；17、直线导轨I ;18、丝杠座I ;19、步进电机；20、丝杠座III ;21、直线导轨II ;22、X轴底板；23、直线光栅尺；24、滑块I ;25、支撑板II ;26、z轴支撑板；27、直线导轨III ;28、步进电机II ;29、Z轴底板；30、滚珠丝杠II ;31滑块II ;32、直线导轨IV ;33、丝杠座II ;34、直线光栅尺；35、回转台；36、蜗轮蜗杆组；37、弧形导轨I ;38、蜗杆座；39、支撑板III ;40、步进电机III ;41、底板；42、联轴器；43、短杆；44、弧形导轨II ;45、激光笔。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图进一步说明本发明的详细内容及其【具体实施方式】。
[0029]参见图1至图7所示，本发明的用于监测材料微观力学行为的原位观测系统，包括圆周运动组件4、Z轴运动组件6、X轴运动组件5、回转组件7、显微镜8、支撑台2 ;所述X轴运动组件5通过内六角螺钉安装于圆周运动组件4之上，Z轴运动组件6通过内六角螺钉安装于X轴运动组件5之上，回转组件7通过内六角螺钉安装于Z轴运动组件6之上，显微镜8通过螺钉安装于回转组件7之上；圆周运动组件4通过内六角螺钉安装于支撑板I 11上，支撑板I 11通过内六角螺钉与滑块14相连，滑块14安装在圆形导轨I上；伺服电机9带动滚轮12转动，驱动整套观测平台进行圆周运动。
[0030]所参见图2所示，述的圆周运动组件4提供显微镜8的精密圆周运动，由伺服电机9提供动力，经过减速机10减速，减速机10的输出轴与滚轮12通过夹紧的方式连接，电机输出的动力驱动与齿圈3啮合的滚轮12转动，带动支撑板I 11沿着圆形导轨I进行圆周运动；所述伺服电机9通过螺钉与减速机10连接，减速机10采用行星减速机，通过螺钉固定在支撑板I 11上，支撑板I 11通过螺钉固定在滑块14上，滑块14安装在圆形导轨I上，圆形导轨I与齿圈3通过螺钉固定在支撑台2上；所述圆形导轨I由6段60°的弧形导轨拼接而成，导轨I用于承载平台的重量并对平台的圆周运动起精密导向作用；所述滚轮12与齿圈3之间的啮合为无间隙啮合，齿圈3通过螺钉固定在支撑台2上；所述支撑板I 11上安装了万向滚珠13，万向滚珠13可以在齿圈3上滚动，用于观测平台的辅助支撑，防止径向倾覆。
[0031]参见图3所示，所述X轴运动组件5用于精确调整显微镜8的径向距离，由步进电机19提供动力，驱动滚珠丝杠16输出直线位移，X轴运动组件5通过两侧的双滑块直线导轨I 17、直线导轨II 21支撑导向，X轴支撑板15—侧装有直线光栅尺23，通过闭环控制对X轴运动组件5提供精确的径向行程控制；所述步进电机19选用五项步进电机，以缩小系统体积，电机通过螺钉固定在X轴底板22上；所述滚珠丝杠16为单螺距、小导程丝杠，通过丝杠座I 18、丝杠座III 20固定在X轴底板22上；所述直线导轨I 17、直线导轨II 21上安装有两个滑块I 24，以加大对上层工作台的支撑力；所述直线导轨I 17、直线导轨II 21通过螺钉固定在X轴底板22上；所述X轴底板22通过螺栓安装在支撑板I 11上；所述X轴支撑板15加工成L型，用于Z轴运动组件6的连接与固定。
[0032]参见图4所示，所述Z轴运动组件6用于精确调整显微镜8的高度，其连接方式与X轴运动组件5的连接方式相同，由步进电机II 28提供动力，驱动滚珠丝杠II 30输出直线位移，Z轴运动组件6通过两侧的双滑块直线导轨IV 32、直线导轨III 27支撑导向，Z轴支撑板26 —侧装有直线光栅尺34，通过闭环控制对Z轴运动组件6提供精确的Z轴行程控制；所述步进电机II 28选用五项步进电机，以缩小系统体积，电机通过螺钉固定在Z轴底板29上；所述滚珠丝杠II 30为单螺距、小导程丝杠，通过丝杠座II 33固定在Z轴底板29上；所述直线导轨IV 32、直线导轨III 27上各安装有两个滑块II 31，以加大对回转组件7的支撑力；所述直线导轨IV 32、直线导轨III27通过螺钉固定在Z轴底板29上；所述Z轴底板29通过螺栓安装在X轴支撑板15的侧板上；所述Z轴支撑板26与支撑板II 25通过螺钉连接；支撑板II 25加工成L型，用于回转组件7的连接与固定。
[0033]参见图5所示，所述回转组件7用于精确调整显微镜8的观测角度，由步进电机III40提供动力，通过联轴器42、蜗轮蜗杆组36，驱动回转台35沿着弧形导轨I 37、弧形导轨II 44运动；所述步进电机III 40通过支撑板III 39、短杆43连接到底板41上；所述回转台的底板41通过螺钉固定在支撑板II 25上，支撑板II 25与Z轴支撑板26通过螺钉连接；所述蜗轮蜗杆组36选择小间隙的精密蜗轮蜗杆组，以使回转台运动平稳；所述联轴器42选择柔性联轴器，实现柔性连接。
[0034]参见图6所示，所述的显微镜8安装于观测系统的最上端，X轴运动组件5的行程为 10mm、50mm、90mm、100mm、120mm、140mm、150mm，Z 轴运动组件 6 的行程为 5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm、50mm，回转组件7的回转范围为水平面上下各倾斜30°，使显微镜8的观测位置及观测角度能够在一定的范围内进行调整；所述的显微镜8为连续变焦单筒显微镜，可以在观测平台调整到合适位置、角度的基础上进一步进行精调，且无须进行物镜的切换，能够实现远程操控；所述的显微镜8可以通过激光笔45对视场进行初步定位，便于观测点的选择与调整。
[0035]所述的伺服电机9带有20位编码器，使伺服电机9能够达到纳米级的角位移分辨率。
[0036]所述的伺服电机9带有20位编码器，使伺服电机9能够达到纳米级的角位移分辨率。
[0037]所述的滚轮12和齿圈3之间的啮合为无间隙啮合，可以通过闭环控制使显微镜8的镜头在测试进行过程中能够实现对观测点的跟随观测。
[0038]所述圆形导轨I由6段60°的弧形导轨拼接而成，所述圆形导轨I用于承载整个平台的重量并对平台的圆周运动起精密导向作用。
[0039]所述原位观测系统平台能够实现远程控制，可用于特殊物理场如真空、高压、高低温等环境下的材料测试；并能够适应测试过程中试件的变形进行跟随观测，尤其是试件的扭转变形。
[0040]所述的观测系统平台可以根据不同的试验目的与要求配备不同的观测设备或