材料機械性能測試設(shè)備及操作

1、材料機械性能測試設(shè)備及操作仝明信材料學(xué)院重要內(nèi)容n材料試驗設(shè)備及分類n材料機械性能試驗n材料機械性能試驗分類n常用材料測試設(shè)備的使用操作材料試驗設(shè)備n材料試驗設(shè)備是指對材料、零件部件進(jìn)行力學(xué)性能和工藝性能試驗的儀器和設(shè)備，是在各種環(huán)境條件下測定金屬材料、非金屬材料、機械零件、工程結(jié)構(gòu)件等的機械性能、工藝性能、內(nèi)部缺陷等的測試設(shè)備。 材料試驗設(shè)備分類n按分類方法可以分為金屬材料試驗設(shè)備、非金屬材料試驗設(shè)備、動平衡試驗機、振動臺和無損探傷機等。其中材料試驗設(shè)備加荷方法、結(jié)構(gòu)特征、測力原理、使用范圍都各不相同。 n按加載方法分類，可分為靜負(fù)荷試驗機靜態(tài)和動負(fù)荷試驗機動態(tài)，靜態(tài)試驗機主要包括萬能試驗機

2、、液壓萬能試驗機和電子萬能試驗機、壓力試驗機、拉力試驗機、扭轉(zhuǎn)試驗機、蠕變試驗機。其中動態(tài)試驗機又主要包括疲勞試驗機、動靜萬能試驗機、單向脈動疲勞試驗機、沖擊試驗機等。 n按測力方式分類，可分為機械測力試驗機和電子測力試驗機。 n按控制方式分類，可分為手動控制和微機伺服控制試驗機；按油缸位置分類，可分為油缸上置式和油缸下置式試驗機。材料機械性能試驗n又稱材料力學(xué)性能試驗，測定材料在一定環(huán)境條件下受力或能量作用時所表現(xiàn)出的特性的試驗。試驗的內(nèi)容主要是測量材料的強度、硬度、剛性、塑性和韌性等。n材料機械性能的測定與機械產(chǎn)品的設(shè)計計算、材料選擇、工藝評價和材質(zhì)的檢驗等有密切的關(guān)系。測出的機械性能數(shù)據(jù)

3、不僅取決于材料本身，還與試驗的條件有關(guān)。材料機械性能試驗n例如：取樣的部位和方向、試樣的形狀和尺寸、試驗時的加力特點，包括加載速度、環(huán)境介質(zhì)的成分和溫度等，都會影響試驗的結(jié)果。為了保證試驗結(jié)果的相對可比性，通常都制訂出統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法（GBT228-2002），對試驗條件一一作出規(guī)定，以便試驗時遵守。材料機械性能試驗分類靜力試驗和動力試驗兩大類 ：n靜力試驗包括拉伸試驗、壓縮試驗、彎曲試驗、剪切試驗、扭轉(zhuǎn)試驗、硬度試驗、蠕變試驗、高溫持久強度試驗、應(yīng)力松弛試驗、斷裂韌性試驗等。 n動力試驗包括沖擊試驗、疲勞試驗（疲勞強度）等。 常用材料測試設(shè)備的使用介紹n機械性能試驗在各種特定的試驗機上進(jìn)行

4、。試驗機按傳動方式分機械式和油壓式兩類，可手動操作或計算機自動操縱?，F(xiàn)有的試驗機多采用計算機控制，按編好的程序自動進(jìn)行試驗操作和控制，并可用圖像和數(shù)字顯示出結(jié)果，提高試驗的精度，使用方便。 電液伺服試驗機n一般由三大部件組成：液壓動力源、主機（負(fù)荷機架）和電器控制臺。電液伺服試驗機結(jié)構(gòu)及工作原理n1、液壓動力源 液壓動力源是向主機提供液壓動力的裝置，它將具有高清潔度、一定流量和適當(dāng)恒溫的高壓工作油（通常為200250公斤力/厘米2）送往主機驅(qū)動液壓執(zhí)行元件，實現(xiàn)對試樣的加持、加截和保證整機的正常工作。 液壓動力源主要由油箱、液壓油、主電機、高壓油泵、高精度濾油器、蓄能器、冷卻器及控制閥管路等組

5、成。電液伺服試驗機結(jié)構(gòu)及工作原理n2、主機 主機亦稱負(fù)荷機架，是對試樣進(jìn)行加截的系統(tǒng)，通常有工作臺（底座）、立柱或框架、橫梁、作動器（油缸）和試樣夾頭卡具等組成。主機所具有的加載能力往往是作為材料試驗機一個系統(tǒng)中區(qū)分機型的主要依據(jù)，如：Instron8800系列，100 T、20T、 10T。電液伺服試驗機結(jié)構(gòu)及工作原理n3、電器控制臺 電液伺服材料試驗機的電器控制臺是整機的核心部分，它在極大程度上決定了試驗機的控制精度、測試精度和機器的應(yīng)用功能，它提供各種邏輯控制和模擬控制，并對各種試驗機參數(shù)進(jìn)行測量、顯示、處理和記錄。 電器控制臺的結(jié)構(gòu)變化多樣，組成各機各異，形式多樣，其功能基本相似，主要由輸入控制、輸出控制、輸出測量和記錄顯示等部分組成。高頻疲勞試驗機n一般由機架部分及控制系統(tǒng)組成。高頻疲勞試驗機主要用途n高頻疲勞試驗機用于進(jìn)行測定金屬、合金材料及其構(gòu)件（如操作關(guān)節(jié)、固接件、螺旋運動件等）在室溫狀態(tài)下的拉伸、壓縮或拉壓交變負(fù)荷的疲勞特性、疲勞壽命、預(yù)制裂紋及裂紋擴(kuò)展試驗。電子拉伸設(shè)備n一般由控制系統(tǒng)及機架部分組成。電子拉伸設(shè)備n電子拉伸屬于靜態(tài)測試，主要用于測量各種材料的靜態(tài)拉伸、壓縮、彎曲、剪切等性能的測