現(xiàn)代材料力學(xué)試驗(yàn)技術(shù)及其發(fā)展

70年代，材料力學(xué)測試技術(shù)又產(chǎn)生了另一個(gè)飛躍，就是試驗(yàn)機(jī)在加載電機(jī)和液壓伺服控制裝置上加進(jìn)了電子計(jì)算機(jī)。利用計(jì)算機(jī)可以對(duì)動(dòng)態(tài)測試過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督，計(jì)算復(fù)雜的可變控制方式，大大簡化了收集和分析數(shù)據(jù)的過程。使用計(jì)算機(jī)，用程序來操縱與紀(jì)錄試驗(yàn)可以實(shí)現(xiàn)許多以前人工不可以完成的試驗(yàn)。例如：寶特儀器公司生產(chǎn)的BaoTest  控制系統(tǒng)由三個(gè)硬件組件合成一個(gè)完整的試驗(yàn)管理平臺(tái)；數(shù)字控制器  該控制器管理：命令產(chǎn)生；數(shù)據(jù)采集；倍號(hào)調(diào)節(jié)；事件探查和其他所有伺服控制運(yùn)作。計(jì)算機(jī) 它基于Inter公司奔騰處理器，通過你建立的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的用戶界面設(shè)置站點(diǎn)參數(shù)和觀看實(shí)驗(yàn)資料的數(shù)據(jù)或圖形。遠(yuǎn)程站臺(tái)控制器作為控制系統(tǒng)的一個(gè)選用組件，重量輕且可用固定或手持方式，可提供簡易的界面進(jìn)行簡單操作，如試件裝卸，實(shí)驗(yàn)起動(dòng)等?；?/font>Test v4.0 軟件：快速完成簡單的實(shí)驗(yàn)。 當(dāng)你要做一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)，用BaoTest 控制系統(tǒng)的基本Test v4.0 應(yīng)用軟件可以很容易達(dá)到目的：在計(jì)算機(jī)的屏幕上顯示的操作面板可確定實(shí)驗(yàn)的速率飛頻率、幅值、平均值以形成正旋波（或三角波、方波、斜波等）信號(hào)來做簡單的或循環(huán)的加載實(shí)驗(yàn)，放入試樣，設(shè)立參數(shù)后，點(diǎn)擊“運(yùn)行”，實(shí)驗(yàn)即按要求運(yùn)行。

材料試驗(yàn)機(jī)備種附件：現(xiàn)代材料力學(xué)性能試驗(yàn)中復(fù)雜的、精密的引伸儀、夾頭、以及數(shù)據(jù)采集裝置等可有效的保證現(xiàn)代材料實(shí)驗(yàn)的完成。·引伸儀：由于實(shí)驗(yàn)對(duì)引伸儀的頻帶寬度，環(huán)境及測量分辨率的要求愈來愈高，而且不同領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)用引伸儀的工作方式也不同，所以在引伸儀方面的新技術(shù)、新形式也不斷出現(xiàn)，如光學(xué)引伸儀、數(shù)字編碼機(jī)等。電子電位系統(tǒng)為定量測量各種參數(shù)展示了廣闊前景。隨著現(xiàn)場測試的增加及有關(guān)儀器內(nèi)外電子元件的完善，引伸儀技術(shù)還將進(jìn)一步發(fā)展。目前一般常用的引伸儀有：軸向引伸儀、低周疲勞引伸儀、板式引伸儀、測E值雙邊引伸儀、高溫引伸儀、高溫拉；扭引伸儀、徑向引伸儀等，還有一些引伸儀，如巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)引伸儀、某種特殊結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)引伸儀。激光測量變形裝置與計(jì)算機(jī)配套作為非接觸測量亦很有用處。·拉力機(jī)夾具：動(dòng)態(tài)的、復(fù)合環(huán)境的實(shí)驗(yàn)同樣對(duì)試件夾具提出更高的要求。夾具要穩(wěn)固可靠、對(duì)中性好、操作方便?，F(xiàn)有的夾具包括臺(tái)階型夾頭、自動(dòng)對(duì)中液壓夾頭，高溫爐（拉壓疲勞）夾頭、高溫拉、扭夾頭，Wood金屬熔鑄夾頭等。·機(jī)架：機(jī)架首先要有足夠的剛度，以保證實(shí)驗(yàn)的性，這點(diǎn)對(duì)精密控制試驗(yàn)，巖石力學(xué)試驗(yàn)以及大型試驗(yàn)系統(tǒng)尤為重要?，F(xiàn)代材料實(shí)驗(yàn)技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)：·發(fā)展快，更新快機(jī)械液壓電液伺服試驗(yàn)機(jī)微機(jī)控制全數(shù)字化控制；表盤電子數(shù)顯液晶數(shù)顯·通用化、系列化、元件模塊化通用接口系統(tǒng)：積木式功能組合，一機(jī)多用·特種化。大型機(jī)：液壓、多缸、臥式、立式。zui大立式實(shí)驗(yàn)機(jī)：P>11000T，h>16m，L>30m，行程>2m.。小型機(jī)：生物力學(xué)（皮膚的張力），Nano顯微力學(xué)探針，棉花纖維Pmin<0.01N。特殊用途機(jī)：變形大、力??；雙軸、多軸復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)。·智能化整機(jī)自動(dòng)化、自動(dòng)切換、自動(dòng)控制、自動(dòng)記錄、自動(dòng)處理數(shù)據(jù)、全數(shù)字化控制。

 三、拉力機(jī)材料實(shí)驗(yàn)zui活躍的幾個(gè)方面 1、*工程系統(tǒng)：模擬地震臺(tái)，人工造波，模擬常規(guī)發(fā)射系統(tǒng)等。 2、航空及宇航：航空、航天飛機(jī)、飛船、衛(wèi)星中使用的復(fù)合材料、陶瓷、*材料 3、生物材料及結(jié)構(gòu)測試：人工關(guān)節(jié)，臀，膝蓋，腿部，軀體組織，牙齒等仿生材料力學(xué)性能測試以及以上器官的整體模擬試驗(yàn)。 4、土木工程：工程結(jié)構(gòu)與大載荷實(shí)驗(yàn)，巖石力學(xué)，土壤和瀝青實(shí)驗(yàn)、混凝土實(shí)驗(yàn)。5、常規(guī)材料測試：金屬，塑料等，承受靜、動(dòng)載荷的復(fù)合材料實(shí)驗(yàn)。6、汽車及零部件：汽車耐久性，操作，行駛及運(yùn)轉(zhuǎn)性能，疲勞實(shí)驗(yàn)及模擬試驗(yàn)。結(jié)論：1、世界高科技的發(fā)展為包括材料試驗(yàn)機(jī)在內(nèi)的材料力學(xué)性能研究開辟了新的領(lǐng)域，也提出了更多、更高的要求。2、電液伺服試驗(yàn)機(jī)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)以前人工操作不可能完成的實(shí)驗(yàn)，把現(xiàn)代材料推進(jìn)到一個(gè)新的水平。3、為了更真實(shí)的反映構(gòu)件在實(shí)際工作的狀態(tài)，材料試驗(yàn)技術(shù)己更多的采用了模擬實(shí)際工作環(huán)境的整體的（或部件的）結(jié)構(gòu)試驗(yàn)，材料實(shí)驗(yàn)技術(shù)更困難、更復(fù)雜、也更有效。4、當(dāng)前，隨著計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，利用計(jì)算機(jī)建立的材料性能數(shù)據(jù)庫可以直接給出各種材料的有關(guān)性能，利用（計(jì)算機(jī)）計(jì)算力學(xué)的有限單元分析整體（或零件）構(gòu)件的應(yīng)力、應(yīng)變場。但它們都不能*代替材料試驗(yàn)。材料試驗(yàn)在材料科研中仍占有重要的地位。