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拉力机的发展历程

发布时间:2017-04-27    点击次数:


在人类的生产活动中,很早以前就有了一些有关鉴别材料性能的知识。古代劳动人民在长生产实践中,积累了丰富的识别材料性能的经验,如用弹敲器皿或工具的方法来鉴别其质地坏;用打弯钢条的方法来判断铁是否已经炼成了;用划痕和击断的方法了解钢条的质量和内部自构情况等。直到目前门尼粘度试验机,这些简易的方法有时还在继续沿用着。这些在生产实践中逐步掌握的方法,是以经验为主的,并且只能初步地定性分析材料的性能,而不能精确地获得材料的机械性性能数据。而生产活动的进一步发展,要求能定量地测定材料的机械性能,用以作为合理设计的依据:定量地测定材料的机械性能,是从十七世纪开始的。十七世纪的欧洲,正处于封建社会解体和商业资本发展时期,冶金工业已经萌芽。这时工业有了较大的发展,随之出现了一系列技术问题。例如海外贸易需要增大船只吨位,这不仅需要材料力学知识,而且需要掌握准确了解材料性能的方法。1638年大物理学家伽利略首次用施加净重的方法测量钢捧的强度。不久之后,虎克定律问世,他也是最早从事材料试验的人之一。

伽利略

由于建筑工业和机械工业的发展,促使材料试验工作也相应地进一步发展起来。罗蒙诺索夫提出的物质不灭定律,在材料试验中得到了应用。他还提出了石块与玻璃的压缩试验方法等。这样,在工业生产的发展过程中,新的材料试验方法便不断的涌现出来。与此相应地研制和生产了许多材料试验设备。

第一台材料试验机于1729年问世。热变形测定仪它是根据杠杆原理制成的,形状很像一台大秤。经过一个多世纪,到十八世纪中叶,材料试验机逐渐地有了较大的改进,例如在加荷机构中采用了刀口结构等。这时,材料试验机的加荷能力也已增高到了100吨。现存于上海同济大学材料力学试验室的一台—AN(100000磅)的万能试验机就是利用杠杆原理测力的,该机由美国TiniusOlsen公司制造,使用至今估计已有九十至一百年历史,是全国历史最为久远,仍然能完好使用的万能材料试验机,堪称货真价实的“世纪”试验机。液压材料试验机是在十九世纪初开始应用的,第一台液压材料试验机于1827年制成,也是采用杠杆原理测量负荷。

最早的杠杆万能试验机

早期瑞士AMSLER公司制造的液压拉力材料试验机结构非常简单,框架结构内有一对拉力夹持钳口,利用液压油缸人力加载,压力表显示试验力读数。从这时起,才开始系统地发表了一系列关于材料强度和弹性的试验数据。19世纪30年代,制造了测定金属拉力强度的机械式材料试验机。不久,又制造了疲劳试验机

最简单的液压拉力机

20世纪初,制成了布氏硬度计,随后制成了洛氏硬度计和维氏硬度计、蠕变试验机等材料试验机。

第二次世界大战后,由于航空工业的飞跃发展,使新型合金的研究工作也随之发展起来。与此同时,一系列新型材料试验机,如高温材料试验机,低温材料试验机、高速材料试验机和高频材料试验机等也相继出现,负荷测量系统和变形测量系统也有了新的发展。

在20世纪50年代,熔融流动速率仪出现了电子式材料试验机;由于它具有许多优点,颇受人们重视。当时的电子拉力和电子万能试验机,在国外已经成批生产并推广使用。因为在材料试验机的控制、测量和记录系统中,广泛地采用了电子技术,使材料试验机的面貌大为改观。

在20世纪60年代,材料试验机中又应用了电液伺服控制系统,打破了动力试验机和静力试验机的传统界限,使材料试验机的性能又有了很大的提髙。

在20世纪70年代,又出现了一种引人注目的新的试验方法——断裂力学试验,与之相应的新型材料试验机也随之出现,并得到发展和完善。

近几年,电子计算机已成熟地应用到材料试验机中。于是,不仅能严格地按照给定的程序进行各种模拟试验,而且还能够把各种试验数据和曲线快速地进行处理并将结果打印或显示出来较之以往极大地提高了材料性能检测的准确性和速度。


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