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機(jī)械測(cè)試是測(cè)試和測(cè)量材料性能的一種方法。專業(yè)檢測(cè)儀器或設(shè)備可用于以一系列不同的方式來測(cè)試材料或成品，包括壓縮、彎曲或拉伸，通過測(cè)量這些動(dòng)作產(chǎn)生的力，這些動(dòng)作可能導(dǎo)致材料在測(cè)試過程中斷裂、折斷、彎曲或屈服。

為什么機(jī)械測(cè)試很重要？

進(jìn)行機(jī)械測(cè)試對(duì)于表征材料的特性或驗(yàn)證最終產(chǎn)品以確保其適合最終用途且安全使用非常重要。需要在設(shè)計(jì)過程中選擇具有正確特性的組件，以創(chuàng)建具有預(yù)期功能的產(chǎn)品。一旦創(chuàng)建后，將需要確保在重復(fù)制造過程中，可以繼續(xù)生產(chǎn)具有所需性能的產(chǎn)品，并確保輸出一致性和使用安全。

基礎(chǔ)力學(xué)測(cè)試旨在確定單一材料的力學(xué)性能，而不受其幾何結(jié)構(gòu)的影響。原材料批次容易發(fā)生變化，因此通過每批材料的機(jī)械測(cè)試可確保其滿足最低強(qiáng)度要求。

還有一些經(jīng)驗(yàn)或模擬測(cè)試，來提供一種測(cè)量特定尺寸復(fù)合材料的方法，或能夠確定結(jié)構(gòu)或成品對(duì)給定動(dòng)作的響應(yīng)，例如，混凝土橋在負(fù)載期間如何彎曲，食品包裝在堆疊到一定高度時(shí)如何壓縮/變形。

機(jī)械測(cè)試設(shè)備的原理與使用

 在工作原理分析時(shí)，以Texture Analyser/Materials Testing為例，這是一種機(jī)械測(cè)量系統(tǒng)，可向上或向下移動(dòng)來壓縮或拉伸樣品，移動(dòng)臂裝有稱重傳感器，并記錄樣品對(duì)施加在其上的變形的力響應(yīng)。力、距離和時(shí)間數(shù)據(jù)（或應(yīng)力-應(yīng)變）通過收集后，通常以曲線形式顯示在圖表上，后續(xù)分析時(shí)，圖表顯示了樣品的機(jī)械性能。

在設(shè)計(jì)產(chǎn)品或選擇材料來制造產(chǎn)品時(shí)，材料必須具有承受其使用目的的能力。例如，在切割食物時(shí)必須能夠在刀/叉/勺不彎曲的情況下對(duì)食物施加一定程度的彎曲，而飛機(jī)機(jī)翼在飛行期間應(yīng)允許一定程度的撓曲/彎曲，因?yàn)閯傂詸C(jī)翼更容易受到金屬疲勞的影響，因此壽命更短。機(jī)翼彎曲也更容易、更輕，因?yàn)樗鼈冊(cè)诳諝獍伎拥那闆r下充當(dāng)減震器。

雖然許多材料可以手動(dòng)測(cè)量，但主觀測(cè)試缺乏準(zhǔn)確性和精確度。使用定量、可校準(zhǔn)、可驗(yàn)證的儀器，提供準(zhǔn)確、可重復(fù)、可歸檔和可追溯的結(jié)果，在評(píng)估材料特性時(shí)提供了最佳水平的確定性，尤其是在涉及安全性以及可以檢索存檔數(shù)據(jù)以比較材料批次或測(cè)試數(shù)字證據(jù)的情況下。

機(jī)械測(cè)試設(shè)備可以測(cè)量哪些特性？

材料的彎曲、壓縮或拉伸能力可能是優(yōu)點(diǎn)，也可能是缺點(diǎn)，具體取決于其使用目的。測(cè)量材料在不同彎曲、壓縮或拉伸程度下的行為的方法允許設(shè)計(jì)師根據(jù)應(yīng)用選擇所需的特性。

硬度測(cè)試是材料測(cè)試設(shè)備最常見的機(jī)械評(píng)估，提供抗壓或抗?jié)B透性測(cè)量，包括布氏、肖氏、維氏等測(cè)試。在拉伸狀態(tài)下，最常見的拉伸性能是拉伸強(qiáng)度/應(yīng)力/應(yīng)變、楊氏模量、屈服應(yīng)力和伸長(zhǎng)率。

其他重要的機(jī)械性能包括斷裂韌性、應(yīng)力斷裂、蠕變測(cè)試和疲勞測(cè)試，這使設(shè)計(jì)師和工程師能夠預(yù)測(cè)部件或最終產(chǎn)品的壽命。斷裂韌性測(cè)試可以揭示有關(guān)材料抗故障能力的信息，以及它們?nèi)绾斡绊懫鋸?qiáng)度，因?yàn)椴考谄涫褂脡勖陂g最終會(huì)出現(xiàn)裂紋。

疲勞試驗(yàn)的目的是確定在部件或成品壽命期間不會(huì)發(fā)生疲勞的操作條件，或評(píng)估材料在不同應(yīng)力水平下承受循環(huán)載荷的能力，以確保其能夠滿足預(yù)期的持續(xù)使用壽命。設(shè)計(jì)師和工程師可以通過選擇具有增強(qiáng)斷裂韌性或疲勞彈性的材料或部件來改進(jìn)設(shè)計(jì)并延長(zhǎng)預(yù)期壽命，從而做出更好的決策。