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材料拉力试验机使用电动机、齿轮减速系统和一个、两个或四个螺钉来上下移动十字头。通过改变电机的速度可以实现一系列十字头速度。十字头的速度以及负载率可以由闭环伺服控制器中的微处理器控制。材料拉力试验机使用单作用或双作用活塞上下移动十字头。手动操作的测试系统也可用。手动配置需要操作员调整针阀以控制负载率。一般比较表明,机电机器能够进行广泛的测试速度和长横梁位移,而液压机器是产生高力的经济高效的解决方案。
拉力试验机必须具有用于测试试样的适当能力。有四个主要参数:力容量、速度、精度和准确度。力容量是指机器必须能够产生足够的力来使试样断裂。机器必须能够足够快或足够慢地施加力以正确模拟实际应用。最后,机器必须能够准确地测量标距长度和施加的力;例如,设计用于测量长伸长率的大型机器可能不适用于在压裂前经历短伸长率的脆性材料。
试验机中试样的对齐至关重要,因为如果试样未对准,无论是倾斜角度还是偏向一侧,机器都会对试样施加弯曲力。这对于脆性材料尤其不利,因为它会极大地扭曲结果。这种情况可以通过在夹具和试验机之间使用球形座或U 形接头来最小化。如果应力-应变曲线的初始部分是弯曲的而不是线性的,则表明试样在试验机中未对准。
应变测量最常使用引伸计测量,但应变计也经常用于小试样或在测量泊松比时。目前的材料拉力试验机具有数字时间、力和伸长率测量系统,该系统由连接到数据收集设备(通常是计算机)的电子传感器和用于操作和输出数据的软件组成。