课堂|一文读懂拉力实验机软件的具体功能

拉力实验机行业伴随着现代的科学技术的发展而不断的发展。第一台试验机出现在十八世纪的欧洲，其运用杠杆原理设计而成，属于机械式加载试验机。最初的试验机产品功能简单，完全需要手动操作。直到十九世纪后期，机械式加载试验机出现较大的进步，其由电动机产生动力、丝杠进行传动。十九世纪初期，由于液压技术的快速发展，液压式加载试验机应运而生。液压式加载试验机使得控制加载材料负荷速率更加方便，可承受负荷也大幅提升。从上世纪四五十年代起，电子技术的发展，特别是计算机技术和伺服电机技术的发展，使得试验机行业发生了巨大的变化，试验机功能越来越丰富、控制精度越来越高，并可以自动进行材料试验。那么目前先进的拉力实验机至少需要哪些功能呢？

1、拉力实验机的材料试验功能

材料试验控制功能是试验机计算机控制软件的核心功能，是材料试验工艺的体现，材料试验控制效果的好坏也是评价拉力实验机控制系统好坏的一个十分关键的指标。材料试验功能可以分为手动控制试验和自动控制试验功能。手动控制试验用于手动调整试验机夹头，或者手动控制对材料进行拉伸/压缩。自动控制试验是指在用户设定好试验目标之后，不需要试验机操作人员干预的情况下，软件按照用户设定的目标自动对材料进行试验。拉力实验机自动试验方式包含有拉伸试验、耐受试验、加载至设定力-继续加载试验、循环卸载试验等等。这里对几种经常使用的自动试验方式进行叙述。

1）拉伸试验

拉伸试验是最基本的一种十分灵活的材料试验方式，可用于测试材料的最大抗拉程度，其为分段试验，最大支持八段输入。拉伸试验每一段包含有三个参数，分别为起始力（KN）、结束力(KN)、拉伸时间（S）。此每段三个参数的含义为在设定的拉伸时间内，对材料施加力，使得材料承受力由起始力均匀变化到结束力。用户可以设定 1-8 段。试验开始时，从第一段开始，依次对材料进行试验。当所有段数执行完毕后，本次拉伸试验结束。

2）耐受试验

耐受试验也是材料试验中十分常见的一种试验方式，其用于测试材料的抗疲劳特性，此试验进行的试验时间比较长。该试验方式下，用户设定的试验参数包括加载速度(KN/S)、加载负荷(KN)、保压时间(h)、数据记录时间(Min)。用户配置参数的含义为将材料按照设定的加载速度进行加载，加载到设定的加载负荷后，保持此加载负荷设定的保压时间。保压时间到后，此耐受试验结束。如果在保压时间没到情况下，材料被拉断，则说明材料耐受特性不合格。考虑到耐受试验进行时间比较长（一般以小时计），此处包含数据记录时间，该参数以分钟为单位，表示每隔该设定的时间便更新记录当前试验情况，以防意外因素（比如说停电）中止该试验后，下次可以调取记录，在此试验的基础上继续进行试验。

3）加载至设定力-继续加载试验 

加载至设定力-继续加载试验方式是多级加载试验，其亦用于测试材料的最大抗拉强度。该试验方式下用户需要配置的参数有力加载速度(KN/S)和力保持负荷（KN），除此之外，该试验方式还需要配合继续试验按钮的使用。试验开始前，用户配置好加载速度和保持负荷后，开始进行材料试验，继续按键被禁能，试验机控制软件按照设置的力加载速度对材料施加力，当达到设定的力保持负荷后，继续按键被使能，此时用户可以设置新的力加载速度和力保持负荷，点击继续按键继续进行试验。此试验方式可以这样不断的进行下去，直到材料被拉断或者人为的中止试验。

4）循环卸载试验 

该试验方式用于测试材料的韧性和抗疲劳性。该试验方式的配置参数有力加载速率(KN/S)，设定力值(KN)，循环次数。该组参数的含义为以设定的力加载速率对材料进行拉伸，达到设定力值后，试验机拉头回到起始位置，使得材料不再承受拉力。当材料回到起始位置后，并在此按照力加载速率进行拉伸，达到设定力值后，并再次回退到起始位置，这样一直反复试验，直至试验次数达到设定的循环次数为止。

2、实时曲线和数据显示功能

实时曲线是拉力实验机不可缺少的功能，曲线类型一般包括材料力-时间曲线、材料力-材料形变曲线、材料形变-时间曲线等。当开启试验时，根据实际的试验状态，实时的进行曲线的绘制。除此之外，实时曲线还必须具备曲线放大、曲线保存、曲线打印等功能。通过对实时曲线进行分析，用户可以得到试验材料的性能参数，比如材料屈服强度、材料弹性模量、规定比例压缩强度、规定非比例压缩强度等等指标。此外，实时曲线也用于试验控制参数的设置过程中，操作人员通过观察当前实时曲线与控制目标的差别，来调整控制参数。实时数据显示功能可以使得试验机操作人员更加直观的监控当前材料试验的状态，其以实时浮点数的形式显示当前材料承受力、当前材料形变量以及试验过程中最大材料承受力值。此外，实时数据显示功能还用于力和位移的校正阶段，验证力和位移的校正精度。实时曲线和实时数据显示功能是试验机软件中的试验监控部分，它是供用户分析材料性能、监控试验状态的接口。

3  拉力实验机报表总结功能

当拉力实验机材料试验完成之后，试验机操作人员需要记录当前试验的相关信息，需要记录的信息有试验时间、试验编号、试验人员、试验材料、试验材料性能指标等等。试验机报表功能便提供了进行试验总结的接口，使得用户可以将试验相关信息记录的硬盘文件当中，以便以后可以调取或者打印分析。