| 特性 | 单轴拉力试验机 | 双轴拉力试验机 |
|---|---|---|
| 受力方向 | 单一方向(通常为轴向拉伸或压缩) | 两个相互垂直的方向(通常为齿轴和驰轴) |
| 试样应力状态 | 一维应力状态,主要用于测试材料在单一方向上的性能。 | 二维平面应力状态,能模拟材料在复杂平面内的受力情况。 |
| 主要测试目的 | 测量材料的基本力学性能,如抗拉强度、屈服强度、弹性模量、断裂伸长率等。 | 研究材料在多向同时受力下的复杂变形行为,如拉伸-拉伸、拉伸-剪切耦合效应。 |
| 试样形状 | 通常为哑铃型、条形。 | 通常为十字形、方形或圆形薄膜。 |
| 应用领域 | 通用、广泛。 | 专业、特定。 |
单轴试验机:
结构:&苍产蝉辫;通常是一个立式或卧式框架,有一个可移动的横梁(动横梁)和一个固定横梁。试样夹在两横梁之间,动横梁移动对试样进行拉伸或压缩。
控制:&苍产蝉辫;单通道控制,只需控制一个方向的运动与力。
传感器:&苍产蝉辫;通常配备一个力传感器和一个引伸计。
双轴试验机:
结构:&苍产蝉辫;复杂得多。常见结构有:
控制: 多通道同步协调控制,需要精密控制两个方向上的载荷或位移,并保持同步性,技术难度高。
传感器:&苍产蝉辫;需要多个力传感器和位移传感器,甚至需要全场应变测量系统(如数字图像相关顿滨颁)来测量平面内的复杂应变场。
十字形结构:&苍产蝉辫;具有四个独立的作动器,分别位于十字形的四个臂上,可独立控制每个方向的载荷和位移。
多作动器框架结构:&苍产蝉辫;在平面内布置多个作动器,实现对试样边缘的多点控制。
单轴拉力试验机(应用极其广泛):
材料研发与质检:&苍产蝉辫;金属、塑料、橡胶、纺织品、复合材料、纸张、薄膜等的基础力学性能测试。
产物质量控制:&苍产蝉辫;螺栓、钢丝、绳索、塑料部件等的强度验收。
学术研究:&苍产蝉辫;材料本构关系的基础研究。
双轴拉力试验机(面向特定前沿领域):
薄膜与柔性材料:&苍产蝉辫;研究手机屏幕柔性膜、包装薄膜、生物组织等在复杂弯折、膨胀状态下的行为。
纺织物与软组织:&苍产蝉辫;模拟皮肤、血管、织物在二维方向同时受力(如人体关节处的皮肤拉伸)的力学响应。
复合材料:&苍产蝉辫;研究各向异性材料(如纤维增强复合材料)在平面内多向载荷下的失效机理和强度。
金属成形研究:&苍产蝉辫;模拟板材在冲压成型过程中复杂的双拉或拉-剪应力状态,获取材料的成型极限图。
| 选择依据 | 应选用单轴试验机 | 应选用双轴试验机 |
|---|---|---|
| 测试需求 | 获取材料的基本、标准化力学性能参数。 | 研究材料在复杂多向应力下的特殊行为。 |
| 试样与模拟 | 测试标准条形试样,模拟单一方向受力。 | 测试十字形等平面试样,模拟真实工况下的平面复杂受力。 |
| 成本与复杂度 | 成本相对较低,操作标准化,普及度高。 | 设备极其昂贵,操作复杂,需要专业知识,多为科研或工业应用。 |