在所有直接測量用于許多應用的材料強度的已知方法中，拉伸測試可能是最直接和最容易應用的。

萬能拉伸試驗機是專門為此目的而設計的機器。然而，拉伸測試不僅僅是將物體拉開到斷裂點。通過使用測試方法的其他變體，可以正確確定材料的拉伸強度，而不管其尺寸，形狀和其他不同的尺寸如何。

什么是拉伸強度測試？

拉伸強度的概念其實很簡單。為了確定材料的實際拉伸強度水平，必須在各個點上施加一定的張力。最基本的方法是簡單地在兩個相反的點上拉動材料。通過校準將材料伸長到斷裂點所需的拉伸力，制造商和工程師可以預測，如果以設計的任何目的施加類似的力，材料的行為。拉伸強度測試的優點是使材料與程序兼容所需的準備工作最少。所需要的只是切割拉伸試驗樣品以適合機器。無需進行大量的測試材料準備，例如去除瑕疵或檢查樣品表面的磨蝕性。測試本身旨在使材料承受強烈的壓力和張力。反過來，這將決定材料是否適合制造商的任何目的。

如何進行拉伸強度測試？

如前所述，有幾種方法可以確定材料的拉伸強度。然而，它們都遵循相同的目的：將材料帶到其斷裂點并確定其結構強度。

1. 拉力測試

這是上面提到的標準拉伸試驗。為了執行此測試，操作員將在兩個夾具之間放置一種材料。一旦在機器的控制面板中設置了特定的力，夾具就會彼此遠離。

這將導致材料翹曲和伸長，這允許操作員確定3個方面：

A. 拉伸強度– 即使在拉長后，材料的結構完整性。

B. 伸長率– 材料被拉開后的長度。為了使伸長率有效，材料在拉伸過程中不得分成兩部分。

C. 拉伸模量– 材料在拉伸時的剛度。一些材料在拉伸時往往會變得更柔軟和脆弱，而其他材料則保持某種形式的耐用性。

2. 壓縮試驗

這與標準拉伸強度測試*相反。拉伸強度測試儀不是在兩個點上拉動材料，而是"按壓"它。

使用兩個水平板，操作員將通過使板彼此靠近來向物體施加力。此測試通常確定三個元素，如下所示：

A. 壓縮力– 材料在斷裂前承受的力。

B. 位移載荷– 測試期間兩個板覆蓋的距離，以及施加的壓力量。

C. 負載時的位移– 在材料開始"抵抗"施加在其上的力之前板所覆蓋的距離。

3. 剝離試驗

這類似于標準拉伸試驗，但專為使用粘合劑或通過焊接程序粘合在一起的材料而設計。為了進行此測試，拉伸試驗機的夾具將固定兩種粘合材料的不同端。

一旦材料固定在機器上，它就會慢慢地將它們拉開。施加到測試中的壓力將每秒測量1000次，并將被為平均剝離力。

該測試不能確定粘合材料本身的拉伸強度。相反，它將測量用于將這些獨立材料組合在一起的粘合劑或工藝的強度。

4. 彎曲試驗

這是壓縮測試的變體，因此將對相同的參數進行操作。但是，它是專門為相當長的材料而設計的，如金屬/木梁和支撐支柱。

材料將放置在拉伸試驗裝置的兩個塊上，頂部有一個壓縮機板。然后通過將板降低到材料的中間來進行測試，直到它斷裂或板達到一定距離。

與標準拉伸試驗略有不同，彎曲試驗確定了兩個因素：

A. 彎曲強度– 材料在彎曲后保持的強度，特別是在彎曲點。

B. 彎曲模量– 材料彎曲后的完整性。

5. 穿刺試驗

與洛氏硬度和維氏硬度測試（專為高密度金屬和塑料設計）一樣，穿刺測試涉及通過上方探頭對材料施加壓力。在此測試中，操作員將準備材料以適合測試所需的圓形尺寸。

一旦固定到機器中，探針將被降低到測試樣品中。該程序旨在識別材料的抗穿刺性，因此是金屬板和液體產品容器的理想選擇。

產品優勢

由于它旨在提供有關材料結構完整性的數據，因此拉伸試驗的結果可用于許多應用，包括：

A、確定批次質量– 組件材料的質量通常決定了樣品的結構完整性。事實上，單個不合格的基材就足以使整個組件不適合使用。因此，測試儀可用于確定整個生產批次是否符合普遍接受的制造標準。

B、改進設計和制造程序- 在消費者使用產品之前，沒有人知道它有多好。然而，使用拉伸試驗機，人們可以預測這些產品如果暴露于測試中發現的類似元素將如何反應。

這將為制造商提供一個機會，通過暴露樣品中的嚴重缺陷來改進其設計。這也可能導致他們通過用更耐用的替代品替換不合格的材料來優化制造成本。

C、失效分析- 從某個角度來看，這些測試不僅能判斷材料是否與其用途相容。它還可以幫助制造商確定這些材料如何以及為什么會失效。

通過使材料達到其斷裂點，測試人員可以確定其產品將在什么點以及以何種方式發生嚴重故障。這可用于改進其產品或教育最終用戶正確使用，以防止不必要的事件。

重要提示

無論名稱如何，重要的是要記住，并非每臺通用拉伸強度試驗機都設計用于執行所有5項測試。充其量，人們應該找到一臺帶有多個夾具的機器，旨在有效地進行每個已知的拉伸應力測試。

一臺能夠勝任的拉力試驗機應該能夠在將材料用于其制造商所考慮的任何目的之前，確定任何測試樣品的結構強度。

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