在材料科學(xué)和工程領(lǐng)域,了解材料的強(qiáng)度和拉伸性能是非常重要的。為了評估材料在不同應(yīng)力條件下的表現(xiàn),研究人員和工程師使用萬能材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測試。
萬能材料試驗(yàn)機(jī)是一種專門設(shè)計(jì)用于測量材料的拉伸性能和強(qiáng)度的設(shè)備。它由一個堅(jiān)固的機(jī)架、夾具和測力傳感器組成。通過夾緊被測材料并施加逐漸增加的拉力,試驗(yàn)機(jī)能夠測量材料的力學(xué)性能。
主要原理如下:
1、材料拉伸行為:當(dāng)施加拉力到材料上時,材料會經(jīng)歷拉伸變形。在開始加載時,材料會經(jīng)歷彈性階段,其中材料會恢復(fù)到原始形狀,一旦拉力被解除。然而,隨著加載的繼續(xù),材料會進(jìn)入塑性階段,這時材料會發(fā)生不可逆的塑性變形。最終,當(dāng)材料達(dá)到其最大承載能力時,會發(fā)生破壞。
2、力測量:試驗(yàn)機(jī)通過測力傳感器來測量施加到樣品上的拉力。測力傳感器可以是壓力傳感器、負(fù)荷細(xì)致器、應(yīng)變計(jì)或壓電傳感器等。這些傳感器將施加到樣品上的力轉(zhuǎn)換為電信號,并提供準(zhǔn)確的力測量。
3、位移測量:試驗(yàn)機(jī)使用位移傳感器來測量夾具或夾持裝置的位移或伸長。這些傳感器檢測材料的拉伸行為,以提供關(guān)于材料伸長量、位移和形變的信息。
4、數(shù)據(jù)記錄和分析:試驗(yàn)機(jī)將測量到的力和位移數(shù)據(jù)記錄下來,并可進(jìn)行實(shí)時分析。這些數(shù)據(jù)可以用于計(jì)算材料的拉伸應(yīng)力、應(yīng)變、抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、斷裂韌性等力學(xué)性能參數(shù)。
主要特點(diǎn)有哪些?
1、高強(qiáng)度且耐磨損。由于萬能試驗(yàn)機(jī)的測試鉗臂、螺旋壓縮裝置和深輥等零部件主要由高強(qiáng)度,耐磨損的特殊合金材料和高精度制造技術(shù)等制作而成,因此其使用壽命很長。
2、具有高速和大變形能力。萬能試驗(yàn)機(jī)具有高速和大變形能力的特點(diǎn),可以在短時間內(nèi)在不同的載荷下進(jìn)行不同的拉伸、壓縮等測試。
3、控制精度高。使用萬能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測試時,其前沿的控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r控制測試參數(shù)的變化,譬如測試負(fù)荷、 Deformation rate 等參數(shù)的變化,保證了測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。