萬能材料試驗機的發(fā)展概況

【亞洲儀表網(wǎng)】在人類的生產(chǎn)活動中，很早以前就有了一些有關鑒別材料性能的知識：古代勞動人民在長期生產(chǎn)實踐中，積累了豐富的識別材料性能的經(jīng)驗，如用彈敲器皿或工具的方法來鑒別其質(zhì)地好壞；用打彎鋼條的方法來判斷鐵是否已經(jīng)煉成了；用劃痕和擊斷的方法了解鋼條的質(zhì)量和內(nèi)部結構情況等。直到目前，這些簡易的方法有時還在繼續(xù)沿用著。這些在生產(chǎn)實踐中逐步掌握的方法，是以經(jīng)驗為主的，并且只能初步地定性分析材料的性能，而不能精確地獲得材料的機械性能數(shù)據(jù)。而生產(chǎn)活動的進一步發(fā)展，要求能定量地測定材料的機械性能，用以作為合理設計的依據(jù)。

定量地測定材料的機械性能，是從十七世紀開始的。十七世紀的歐洲，正處于封建社會解體和商業(yè)資本發(fā)展時期，冶金工業(yè)已經(jīng)萌芽。這時工業(yè)有了較大的發(fā)展，隨之出現(xiàn)了一系列技術問題。例如海外貿(mào)易需要增大船只噸位，這不僅需要材料力學知識，而且需要掌握準確了解材料性能的方法。1638年意大利物理學家伽里略首次用施加凈重的方法測量鋼棒的強度。

不久之后，虎克定律問世，虎克也是最早從事材料試驗的人之一。

以后，由于建筑工業(yè)和機械工業(yè)的發(fā)展，促使材料試驗工作也相應地進一步發(fā)展起來。羅蒙諾索夫提出的物質(zhì)不滅定律，在材料試驗中得到了應用。他還提出了石塊與玻璃的壓縮試驗方法等。這樣，在工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展過程中，新的材料試驗方法便不斷的涌現(xiàn)出來。與此相應地研制和生產(chǎn)了許多材料試驗設備。

第一臺萬能材料試驗機于1729年問世。它是根據(jù)杠桿原理制成的，形狀很像一臺大秤。經(jīng)過一個多世紀，到十八世紀中葉，萬能材料試驗機逐漸地有了較大的改進，例如在加荷機構中采用了刀口結構等。這時，萬能材料試驗機的加荷能力也已增高到了100噸。

現(xiàn)存于是上海同濟大學材料力學試驗室的一臺444.5kN（100000磅）的萬能試驗機就是利用杠桿原理測力的，該機由美國Tinius Olsen公司制造，使用至今估計已有九十至一百年歷史，是全國歷史最為久遠，仍然能完好使用的萬能萬能材料試驗機，堪稱貨真價實的“世紀”試驗機。

液壓萬能材料試驗機是在十九世紀初開始應用的，第一臺液壓萬能材料試驗機于1827年制成，也是采用杠桿原理測量負荷。

早期瑞士AMSLER公司制造的液壓拉力萬能材料試驗機結構非常簡單，框架結構內(nèi)有一對拉力夾持鉗口，利用液壓油缸人力加載，壓力表顯示試驗力讀數(shù)。

從這時起，才開始系統(tǒng)地發(fā)表了一系列關于材料強度和彈性的試驗數(shù)據(jù)。19世紀30年代，制造了在1310。F*下測定金屬拉力強度的機械式萬能材料試驗機。不久，又制造了疲勞試驗機。

20世紀初，制成了布氏硬度計，隨后制成了洛氏硬度計和維氏硬度計、蠕變試驗機等萬能材料試驗機。第二次世界大戰(zhàn)后，由于航空工業(yè)的飛躍發(fā)展，使新型合金的研究工作也隨之發(fā)展起來。與此同時，一系列新型萬能材料試驗機，如高溫萬能材料試驗機，低溫萬能材料試驗機、高速萬能材料試驗機和高頻萬能材料試驗機等也相繼出現(xiàn)，負荷測量系統(tǒng)和變形測量系新型萬能材料試驗機也隨之出現(xiàn)，并得到發(fā)展和完善。

近幾年，電子計算機已成熟地應用到萬能材料試驗機中。于是，不僅能嚴格地按照給定的程序進行各種模擬試驗，而且還能夠把各種試驗數(shù)據(jù)和曲線快速地進行處理并將結果打印或顯示出來，較之以往極大地提高了材料性能檢測的準確性和速度。