万能拉伸试验机的不同应用

在直接测量用于多种应用的材料的强度的所有已知方法中，拉伸测试可能是最直接，最容易应用的方法。

通用拉伸测试仪是专门为此目的而设计的机器。但是，拉伸测试不仅仅是将零件拉到断裂点。通过使用测试方法的其他变体，无论材料的大小，形状和其他不同的尺寸如何，都可以正确确定其抗拉强度。

什么是抗拉强度测试？

抗拉强度的概念其实很简单。为了确定材料的实际抗张强度水平，必须在各个点上对其施加一定的张力。

最基本的方法是在两个相对的点上简单地拉动材料。通过校准将材料拉长至断裂点所需的拉力大小，制造商和工程师可以预测，如果出于设计目的将类似的力施加到材料上，该材料的性能如何。

抗张强度测试的优点是使材料与该过程兼容所需的最少准备工作。所需要的只是将拉伸测试样品切割以适合机器。

不需要大量的测试材料准备工作，例如去除污点或检查样品表面的磨蚀性。测试本身旨在使材料经受强烈的压力和拉力。反过来，这将确定该材料是否适合制造商的用途。

如何进行拉伸强度测试

如前所述，有几种方法可以确定材料的抗拉强度。但是，它们都遵循相同的目的：使材料达到断裂点并确定其结构强度。

1.拉力测试

这是如上所述的标准拉伸试验。为了执行此测试，操作员将材料放置在两个夹具之间。一旦在机器的控制面板中设定了一个特定的力，这些夹具就会相互远离。

这将导致材料弯曲和伸长，从而使操作员可以确定3个方面：

A.拉伸强度–即使在拉长后，材料的结构完整性也是如此。
B.伸长率–被拉开后的材料长度。为了使伸长有效，在拉伸过程中材料不得分成两部分。
C.拉伸模量–材料在拉伸时的刚度。有些材料在拉伸时会变得更柔软和易碎，而另一些材料则保持某种形式的耐用性。

2.压缩测试

这与标准抗拉强度测试完全相反。拉伸强度测试仪不会在两点上拉动材料，而是会“压紧”在材料上。

使用两个水平板，操作员将使板彼此靠近，从而将力引入物体。此测试通常确定三个元素，如下所示：

A.压缩力–材料在断裂之前承受的力的大小。
B.位移载荷–测试过程中两块板所要覆盖的距离以及施加的压力大小。
C.负载位移–材料开始“抵抗”施加在其上的力之前，板所覆盖的距离。

3.剥离测试

这类似于标准拉伸试验，但是专门为使用粘合剂或通过焊接程序粘合在一起的材料设计的。为了进行此测试，拉力试验机的夹具将固定两种粘合材料的单独端部。

将材料固定到机器后，它将慢慢将它们拉开。施加到测试的压力将每秒测量1000次，并将其指定为平均剥离力。

该测试不能确定粘结材料本身的抗张强度。相反，它将测量用于将这些单独的材料组合在一起的粘合剂或过程的强度。

4.弯曲测试

这是压缩测试的一种变体，因此将在相同的参数上运行。但是，它是专为长度较长的材料（如金属/木梁和支撑杆）设计的。

该材料将在拉伸测试设备的两个块之间放置，顶部带有一块压缩板。然后通过将板降低到材料中间直到它断裂或板到达一定距离来进行测试。

弯曲测试与标准拉伸测试有点类似，它确定了两个因素：

A.弯曲强度–材料在弯曲后，尤其是在弯曲点，保持多大的强度。
B.弯曲模量–弯曲材料后的完整性。

5.穿刺测试

像洛氏硬度和维氏硬度测试（为高密度金属和塑料设计）一样，穿刺测试包括从上方通过探针对材料施加压力。在该测试中，操作员将准备材料以适合测试所需的圆形尺寸。

一旦固定到机器中，探头便会下降到测试样品中。该程序旨在识别材料的抗穿刺性，因此非常适合金属板和液体产品容器。

好处

由于它旨在提供有关材料结构完整性的数据，因此拉伸试验的结果可用于许多应用中，包括：

A.确定批次质量–成分材料的质量通常决定样品的结构完整性。实际上，单一的不合格基础材料足以使整个组件不适合使用。这样，测试人员可以用来确定整个生产批次是否与公认的制造标准一致。

B.改善设计和制造程序–在消费者使用产品之前，并没有说出产品的质量如何。但是，使用拉伸试验机，可以预测这些产品在暴露于测试中发现的类似元素时将如何反应。

这将为制造商提供机会，通过暴露样品中的关键缺陷来改进其设计。这也可能导致他们通过用更耐用的替代品替代不合格的材料来优化制造成本。

C.失效分析–从某种角度来看，这些测试不仅表明材料是否符合其用途。它还可以帮助制造商确定这种材料将如何以及为什么会失效。

通过使材料达到其断裂点，测试人员可以确定其产品将在什么时候以什么方式遭受严重破坏。这可以用于改进其产品或教育最终用户正确的使用方法，以防止发生意外事件。

重要说明

无论使用什么名称，请务必记住，并非每台通用抗拉强度试验机都设计为可以执行全部5种测试。充其量，应该找到一台带有多个手柄的机器，该手柄设计用于有效地进行每个已知的拉伸应力测试。

通用测试机应能够确定在将材料用于制造商所考虑的任何目的之前，任何测试样品在结构上的强度。