材料試驗機的選擇(一)

材料試驗機的選擇(一)

日期:2026-07-02 15:54
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摘要:

材料試驗機的選擇(一)
分析材料性能是質量控製與(yu) 研發實驗室的主要目標。然而,要選擇正確的試驗有時並不容易。試驗分為(wei) 多種不同類型的動靜態試驗,其中包括:拉伸、壓縮、剪切彎曲和疲勞/斷裂。如果要選擇正確的係統,需要考慮下列幾個(ge) 方麵:
●試驗類型:拉伸、壓縮、彎曲、扭轉、剪切、反向應力(扭轉並壓縮)
●試驗試樣:配置、大小、形狀和材料
●*大載荷:預期的*大載荷,以磅、牛頓或千克表示
●*大應變位移/壓縮:預期的*大伸長,以初始標距長度的百分比表示
●應變測量:引伸計標距、行程百分比、其他要求

提示 1:夾具的選擇
成功的夾持解決(jue) 方案要求試樣不會(hui) 滑動、不會(hui) 造成夾片斷裂,並且確保所施力的軸對稱性。有些情況下,夾持要求非常特別,會(hui) 需要特別設計的夾具或工裝來滿足特殊的試驗標準。然而,多數情況下,可以使用通用的配件。通用夾具具有很多優(you) 勢,可以固定很多類型的試樣和材料,可以選擇使用很多不同的夾麵、對齊工裝等。

 樣固定解決(jue) 方案
操作員麵臨(lin) 的兩(liang) 個(ge) *常見問題就是試樣滑動和夾片斷裂。如果采用的是平底的機械或旋緊式夾具,經常會(hui) 發生滑動。選擇夾麵時,表麵區域應該足夠大能夠蓋住接觸部位(啞鈴試樣),或者對於(yu) 平行試樣,盡可能多的蓋住接觸麵。無論使用何種夾具,請確保試樣一端至少由75%的夾麵有效長度夾持,否則,將會(hui) 降低夾持效率,有時還可能破壞夾麵。如果你遇到夾持問題,請記住重要的一點就是進行試驗。你得到*終的結果是隨機的。當夾具內(nei) 的樣品由於(yu) 夾持力太大或鋸齒夾麵夾入太深時,常常會(hui) 發生夾持部位破損。下麵是減少夾持部位破損的提示:
●旋緊式夾具:當固定樣品時,操作員可能用了過大的力;請使用扭矩扳手或氣動夾具。
●氣動夾具:減小壓力,但請不要減小到會(hui) 滑動的程度。
●鋸齒夾麵:改用單位麵積具有更多鋸齒(咬入較小)的夾麵,或墊上膠帶或類似材料(這樣可以減緩咬入,防止損壞樣品)。
試驗單絲(si) 和單纖維或單絲(si) 可以貼附在穿孔卡片上。試樣的標距長度即為(wei) 孔的高度。當卡片固定在試驗儀(yi) 器上後,將試樣兩(liang) 側(ce) 的卡片部分剪去。
●定期檢查夾具是否有破損,如膠皮管裂縫或漏氣。
●定期校驗壓力表是否準確地記錄夾持裝置的氣壓或油壓。
●如果夾麵有磨損、破壞或汙損,請更換夾請更換夾麵。
●切勿使用超過需要的夾持力,以便提供可靠的,不滑動的固定。
●舊的夾具不一定能和新材料或試樣配合使用。
您可能會(hui) 發現需要特殊的夾具或不同的夾麵。
可以嚐試多種物品,改進現有的夾持方式,其中包括紗布、膠帶等。

使用線接觸夾麵
紙或其他片材*好用線接觸夾麵,這樣標距長度即為(wei) 兩(liang) 個(ge) 接觸線中間的距離。

試驗片材樣品
平麵(無鋸齒)夾麵可以用於(yu) 夾持薄膜、箔片或其他片材。金屬片試樣應使用鋸齒夾麵固定,這樣菱形鋸齒可以咬入試樣,從(cong) 而防止滑動。

保管好夾具
任何成功的夾持解決(jue) 方案都可能受到疏於(yu) 維護的**影響。許多常見的夾持技術依賴於(yu) 摩擦或要試驗的試樣的表麵變形。如果夾持表麵磨損或汙損,夾持效率將大打折扣。*終,導致試樣滑動或實驗無效。為(wei) 了確保夾具工作正常,請定期清潔夾具並使用生產(chan) 商建議的正確等級的潤滑劑來潤滑相關(guan) 部件


自緊式滾動夾具

機械式楔形夾具

單纖維的拉伸試驗

提示 2:載荷傳(chuan) 感器的選擇
載荷傳(chuan) 感器的特征
載荷傳(chuan) 感器測量試樣受的力,輸出電信號,以便**監視、報告或控製力。為(wei) 了選擇適當的載荷傳(chuan) 感器進行試驗,應考慮下列載

材料試驗機的選擇(一)

荷傳(chuan) 感器的特征:
●量程
●準確度
●重複性
●偏移載入錯誤
●非線性
●溫度補償(chang) 範圍
●溫度零點漂移及靈敏度
●壽命(特別是動態組件
●過載*大載荷
●軸偏移剛度
另外,開始試驗之前請考慮自識別的可用性(自識別是一種自動功能,可識別連接的哪個(ge) 載荷傳(chuan) 感器以及確定是否已經將其標定。該功能可防止操作員使用不正確的設置的設備),以防止人員出錯。請注意,大多數傳(chuan) 感器製造商都會(hui) 指定載荷傳(chuan) 感器的線性作為(wei) *高額定輸出百分比%F.R.O.,這極為(wei) 重要。使用較低範圍(比如量程的 1%)時,這可能會(hui) 令人誤解。F.R.O. 為(wei) 0.05%的額定載荷傳(chuan) 感器會(hui) 在滿量程的1% 時產(chan) 生 5% 的讀數誤差。

 試驗提示
●首先,夾具中夾住的試樣永遠不要貼在載荷傳(chuan) 感器上(通常是上方夾具)。
●預熱載荷傳(chuan) 感器至少 15 分鍾。
●一旦在適當位置夾住試樣後,就不要再改變平衡或橫梁位置控製點。
●請勿將載荷傳(chuan) 感器放入烤箱。
●使用載荷保護功能保護試樣免受損壞。
●如果試驗載荷小於(yu) 量程的 2%,請考慮改為(wei) 使用較小的載荷傳(chuan) 感器。
提示 3:應變測量的選擇
進行應變測量的必要性
任何機械係統受力後都將變形,不管多麽(me) 輕微。這同樣適用於(yu) 材料試驗係統。您係統的機架、載荷傳(chuan) 感器和夾具不是無窮剛性,當將力施加到試樣上時其將有輕微的變形。這種變形被稱為(wei) 柔度,並且可以在試驗結果中導致嚴(yan) 重的誤差,特別是在具有小行程要求的高載荷試驗中。大多數材料試驗係統都會(hui) 測量橫梁或作動器的位移,這可用作試樣變形的測量。但是,係統記錄的位移輸出實際是係統柔度和試樣變形的總和。在許多應用中(如塑料和彈性體(ti) 的拉伸試驗),係統柔度經常會(hui) 很小,與(yu) 試樣變形相比時可將其忽略不計。要求進行試樣變形的極**測量時,使用引伸計可完全避免係統柔度誤差。

 

引伸計類型
有兩(liang) 種主要類型的引伸計:
●接觸引伸計:可用 clip-on、長行程、高溫等
●非接觸引伸計:激光、視頻
在許多應用中提供**測量時,接觸引伸計可能會(hui) 對試驗結果有不利的影響。非接觸應變測量有許多傳(chuan) 統接觸裝置沒有的優(you) 點,其中包括:
●對試驗試樣無影響
●無刀口滑移的問題
●不會(hui) 由於(yu) 移動零件的慣性產(chan) 生誤差
●無活動部件,消除了因磨損導致的錯誤
●由於(yu) 在斷裂時沒有能量釋放,而不會(hui) 發生損壞
●可在更大溫度範圍的環境箱內(nei) 使用

Clip-On 引伸計提
●確保引伸計直接固定好並且位於(yu) 試樣的中央。
●正確固定引伸計,以取得*佳試驗結果並避免滑動誤差。
●使用大小適當的夾子來固定至試樣。



Clip-On 引伸計

長行程的引伸計

**攝像引伸計 AVE

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