SYSTESTER思克電子拉力試驗機是用于測試材料力學性能(如抗拉強度、屈服強度、伸長率等)的重要設備,其測試結果的準確性受多種因素影響。
一、設備本身的因素
1.1傳感器精度
拉力傳感器是核心部件,其精度直接決定力值測量的準確性。若傳感器老化、校準過期或存在非線性誤差,會導致力值數據失真。例如:長期使用后傳感器靈敏度下降,可能使材料斷裂時的力值測量偏小。
1.2傳動系統穩定性
試驗機的傳動機構(如絲杠、導軌)若存在間隙、磨損或潤滑不良,會導致橫梁移動不平穩,產生附加力或速度波動,影響位移和應變測量。常見絲杠卡頓會使加載速度忽快忽慢,導致屈服點判斷誤差。
1.3夾具的影響
夾具類型:不同材料需匹配專用夾具(如金屬用楔形夾具、橡膠用氣動夾具),若夾具不合適,可能導致試樣打滑或局部應力集中,引發早期斷裂(非材料本身特性)。
夾具精度:夾具夾持面平行度不足、夾持力不均,會使試樣受力偏心,測試結果偏低(如抗拉強度偏小)。
1.4軟件與數據采集系統
數據采樣頻率過低,可能錯過材料的瞬時峰值(如脆性材料的斷裂力);軟件算法缺陷(如應變計算未修正系統誤差)也會導致結果偏差。
二、環境因素
2.1溫度與濕度
溫度變化會影響材料本身的力學性能(如金屬在高溫下強度下降,塑料在低溫下變脆),同時也會導致設備部件熱脹冷縮(如絲杠長度變化),影響位移測量。高濕度環境可能導致金屬部件銹蝕(如傳感器接線端子氧化),影響信號傳輸。
21.2振動與干擾
周圍設備(如沖床、空壓機)的振動會傳遞至試驗機,導致力值波動;電磁干擾(如附近強電設備)可能干擾傳感器信號,使力值數據出現雜波。
2.3氣壓與潔凈度
氣壓劇烈變化可能影響氣動夾具的夾持力穩定性;環境中粉塵、油污過多,會污染傳動系統,加劇磨損,降低設備精度。
三、操作與校準因素
3.1校準狀態
試驗機需定期(按國標或行業規范)校準力值、位移、速度等參數,若校準周期過長或校準方法不當(如未使用標準砝碼校準力值),會導致系統誤差累積。
3.2試樣安裝與對中
試樣安裝時若未與試驗機軸線對齊(偏心),會產生附加彎矩,使材料承受拉、彎復合應力,導致斷裂位置偏離標距區,測試結果無效。例如:塑料薄膜試樣安裝歪斜,可能在夾持端附近斷裂,而非中間標距段。
3.3測試程序設置
若未正確設置參數(如標距長度、試樣類型、計算方法),會直接導致結果錯誤。例如:將金屬試樣的標距設為 50mm(實際應為 100mm),會使伸長率計算偏小。
四、材料與試樣因素
4.1試樣制備質量
試樣的尺寸精度(如直徑、厚度偏差)會影響應力計算(應力 = 力 / 截面積),尺寸測量誤差越大,結果偏差越明顯。試樣表面缺陷(如劃痕、毛刺)會成為應力集中點,導致斷裂強度偏低,且重復性差。
4.2材料均勻性
同一批次材料若存在成分、組織結構不均(如金屬中的夾雜、塑料中的氣泡),即使相同測試條件,結果也會離散性大。
4.3試樣狀態
試樣測試前的處理(如是否退火、是否受潮)會改變其性能。例如:塑料試樣吸濕后,柔韌性增加,斷裂伸長率會偏高。
五、其他因素
人員操作技能:操作人員對設備的熟悉程度(如夾具安裝力度、試樣對準經驗)會影響測試一致性;數據處理方法:如是否正確剔除異常值、是否按標準公式計算(如屈服強度取 Rp0.2 還是 Rp0.1)。
電子拉力試驗機的測試結果是設備、環境、操作、材料等多因素共同作用的結果。為保證準確性,需定期校準設備、控制環境條件、規范試樣制備與操作流程,并根據材料特性選擇合適的測試參數。