什么是拉力試驗機？拉力試驗機的應用及原理

更新時間：2025-08-22

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什么是拉力試驗機？

拉力試驗機

拉伸試驗機是一種測量樣品施加拉伸載荷時發生變化的設備。

緊張會產生壓力和緊張。根據應力與應變的關系，可以計算出拉應力、拉應變、楊氏模量、泊松比等。通過拉伸測試獲得的參數稱為機械性能，對于了解成型產品的強度和耐久性起著重要作用。

拉力試驗機主要用于檢驗機械性能。用于測試金屬、塑料、橡膠、纖維等各種材料，是性能和質量檢驗的重要測試之一。

此外，還可以進行拉伸測試來評估活體組織（例如肌肉、骨骼和皮膚）的強度。該試驗機還用于評估人工關節、人工心臟瓣膜和引流管等醫療器械的材料。

拉伸試驗機對試件施加拉伸載荷并測量結果，直到材料斷裂。通過繪制應力應變曲線，您可以計算比例極限、彈性極限、屈服點和抗拉強度。

測量的初始點、中間點和斷裂點的應力和應變的特征關系如下。

測量開始時，應力和應變成正比。比例關系成立的極限點稱為比例極限。

如果施加的應力超過比例極限，應變將繼續保持在某一點。此時不殘留應變的極限點稱為彈性極限。

超過彈性極限的點就是屈服點。當超過屈服點時，應力減小，而應變仍然存在。

如果此后繼續緊張，壓力會再次增加。此時的最大應力稱為樣品的抗拉強度，最終會斷裂。

楊氏模量、泊松比等是使用應力應變圖計算得到的參數。另外，根據要獲得的參數和所用試件的材料，采用靜態引伸計、動態引伸計、長引伸計等。

拉力試驗機的類型有很多種，但目前市場上的試驗機大多數是液壓萬能試驗機和機械萬能試驗機。

兩者都使用稱重傳感器進行載荷檢測并使用電輸出，因此它們的優點是可以通過從引伸計提取電信號來輕松獲得載荷-延伸圖。

液壓萬能試驗機是利用液壓調節應力，可進行拉伸、壓縮、彎曲等靜態試驗的萬能試驗機。

機械萬能試驗機的特點是能夠利用伺服電機保持恒定的拉伸速度。

拉伸試驗機使用稱重傳感器來測量應力。應力的單位是 SI 單位“N”牛頓。根據稱重傳感器的容量，可以使用 mN 或 kN 等單位。

“N”牛頓是質量乘以重力加速度。如果您知道測量位置的重力加速度，則可以使用稱重傳感器測量質量 (kg)。

另外，在實施SI單位之前，使用“kgf”代替“N”，但由于測量法的修改，1999年10月后在日本不能再使用。

它是應力與應變的比值。楊氏模量表示材料的彎曲性（難度）；楊氏模量越高，越難彎曲。用作建筑材料的鋼是具有大楊氏模量的材料之一。

它是作用力方向上的應變（縱向應變）與垂直于作用力方向的方向上的應變（橫向應變）之比。如果泊松比為0.5，則不會因變形而發生體積變化。對于橡膠等材料，拉伸時寬度會減小，因此該值接近 0.5。

根據材料的不同，拉伸試驗有多種 JIS 標準。 JIS K 7164 或 ISO 527 通常用于塑料，JIS K 6251 用于橡膠，JIS Z 2241 用于金屬。

通過按照JIS標準進行測試，可以公平地對待測試結果。