萬能拉力試驗機基礎應用

在所有直接測量用於(yu) 許多應用的材料強度的已知方法中，拉伸測試可能是最直接和最容易應用的。

萬(wan) 能拉伸試驗機是專(zhuan) 門為(wei) 此目的而設計的機器。然而，拉伸測試不僅(jin) 僅(jin) 是將物體(ti) 拉開到斷裂點。通過使用測試方法的其他變體(ti) ，可以正確確定材料的拉伸強度，而不管其尺寸，形狀和其他不同的尺寸如何。

什麽(me) 是拉伸強度測試？

拉伸強度的概念其實很簡單。為(wei) 了確定材料的實際拉伸強度水平，必須在各個(ge) 點上施加一定的張力。最基本的方法是簡單地在兩(liang) 個(ge) 相反的點上拉動材料。通過校準將材料伸長到斷裂點所需的拉伸力，製造商和工程師可以預測，如果以設計的任何目的施加類似的力，材料的行為(wei) 。拉伸強度測試的優(you) 點是使材料與(yu) 程序兼容所需的準備工作最少。所需要的隻是切割拉伸試驗樣品以適合機器。無需進行大量的測試材料準備，例如去除瑕疵或檢查樣品表麵的磨蝕性。測試本身旨在使材料承受強烈的壓力和張力。反過來，這將決(jue) 定材料是否適合製造商的任何目的。

如何進行拉伸強度測試？

如前所述，有幾種方法可以確定材料的拉伸強度。然而，它們(men) 都遵循相同的目的：將材料帶到其斷裂點並確定其結構強度。

1. 拉力測試

這是上麵提到的標準拉伸試驗。為(wei) 了執行此測試，操作員將在兩(liang) 個(ge) 夾具之間放置一種材料。一旦在機器的控製麵板中設置了特定的力，夾具就會(hui) 彼此遠離。

這將導致材料翹曲和伸長，這允許操作員確定3個(ge) 方麵：

A. 拉伸強度– 即使在拉長後，材料的結構完整性。

B. 伸長率– 材料被拉開後的長度。為(wei) 了使伸長率有效，材料在拉伸過程中不得分成兩(liang) 部分。

C. 拉伸模量– 材料在拉伸時的剛度。一些材料在拉伸時往往會(hui) 變得更柔軟和脆弱，而其他材料則保持某種形式的耐用性。

2. 壓縮試驗

這與(yu) 標準拉伸強度測試*相反。拉伸強度測試儀(yi) 不是在兩(liang) 個(ge) 點上拉動材料，而是"按壓"它。

使用兩(liang) 個(ge) 水平板，操作員將通過使板彼此靠近來向物體(ti) 施加力。此測試通常確定三個(ge) 元素，如下所示：

A. 壓縮力– 材料在斷裂前承受的力。

B. 位移載荷– 測試期間兩(liang) 個(ge) 板覆蓋的距離，以及施加的壓力量。

C. 負載時的位移– 在材料開始"抵抗"施加在其上的力之前板所覆蓋的距離。

3. 剝離試驗

這類似於(yu) 標準拉伸試驗，但專(zhuan) 為(wei) 使用粘合劑或通過焊接程序粘合在一起的材料而設計。為(wei) 了進行此測試，拉伸試驗機的夾具將固定兩(liang) 種粘合材料的不同端。

一旦材料固定在機器上，它就會(hui) 慢慢地將它們(men) 拉開。施加到測試中的壓力將每秒測量1000次，並將被為(wei) 平均剝離力。

該測試不能確定粘合材料本身的拉伸強度。相反，它將測量用於(yu) 將這些獨立材料組合在一起的粘合劑或工藝的強度。

4. 彎曲試驗

這是壓縮測試的變體(ti) ，因此將對相同的參數進行操作。但是，它是專(zhuan) 門為(wei) 相當長的材料而設計的，如金屬/木梁和支撐支柱。

材料將放置在拉伸試驗裝置的兩(liang) 個(ge) 塊上，頂部有一個(ge) 壓縮機板。然後通過將板降低到材料的中間來進行測試，直到它斷裂或板達到一定距離。

與(yu) 標準拉伸試驗略有不同，彎曲試驗確定了兩(liang) 個(ge) 因素：

A. 彎曲強度– 材料在彎曲後保持的強度，特別是在彎曲點。

B. 彎曲模量– 材料彎曲後的完整性。

5. 穿刺試驗

與(yu) 洛氏硬度和維氏硬度測試（專(zhuan) 為(wei) 高密度金屬和塑料設計）一樣，穿刺測試涉及通過上方探頭對材料施加壓力。在此測試中，操作員將準備材料以適合測試所需的圓形尺寸。

一旦固定到機器中，探針將被降低到測試樣品中。該程序旨在識別材料的抗穿刺性，因此是金屬板和液體(ti) 產(chan) 品容器的理想選擇。

產(chan) 品優(you) 勢

由於(yu) 它旨在提供有關(guan) 材料結構完整性的數據，因此拉伸試驗的結果可用於(yu) 許多應用，包括：

A、確定批次質量– 組件材料的質量通常決(jue) 定了樣品的結構完整性。事實上，單個(ge) 不合格的基材就足以使整個(ge) 組件不適合使用。因此，測試儀(yi) 可用於(yu) 確定整個(ge) 生產(chan) 批次是否符合普遍接受的製造標準。

B、改進設計和製造程序- 在消費者使用產(chan) 品之前，沒有人知道它有多好。然而，使用拉伸試驗機，人們(men) 可以預測這些產(chan) 品如果暴露於(yu) 測試中發現的類似元素將如何反應。

這將為(wei) 製造商提供一個(ge) 機會(hui) ，通過暴露樣品中的嚴(yan) 重缺陷來改進其設計。這也可能導致他們(men) 通過用更耐用的替代品替換不合格的材料來優(you) 化製造成本。

C、失效分析- 從(cong) 某個(ge) 角度來看，這些測試不僅(jin) 能判斷材料是否與(yu) 其用途相容。它還可以幫助製造商確定這些材料如何以及為(wei) 什麽(me) 會(hui) 失效。

通過使材料達到其斷裂點，測試人員可以確定其產(chan) 品將在什麽(me) 點以及以何種方式發生嚴(yan) 重故障。這可用於(yu) 改進其產(chan) 品或教育最終用戶正確使用，以防止不必要的事件。

重要提示

無論名稱如何，重要的是要記住，並非每台通用拉伸強度試驗機都設計用於(yu) 執行所有5項測試。充其量，人們(men) 應該找到一台帶有多個(ge) 夾具的機器，旨在有效地進行每個(ge) 已知的拉伸應力測試。

一台能夠勝任的拉力試驗機應該能夠在將材料用於(yu) 其製造商所考慮的任何目的之前，確定任何測試樣品的結構強度。

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