Универсальная испытательная машина

Type of equipment for determining tensile or compressive strength of a material

Современная универсальная испытательная машина

Испытательное приспособление для испытания на трехточечный изгиб

Универсальная испытательная машина ( UTM ), также известная как универсальный тестер , ^[1] машина для испытания материалов или испытательная рама для материалов , используется для проверки прочности материалов на растяжение и сжатие . Более раннее название машины для испытания на растяжение — тензометр . «Универсальная» часть названия отражает то, что он может выполнять множество стандартных испытаний на растяжение и сжатие материалов, компонентов и конструкций (другими словами, он универсален).

Компоненты

Используются несколько вариаций. ^[2] К общим компонентам относятся:

• Грузовая рама. Обычно состоит из двух прочных опор машины. Некоторые небольшие машины имеют одну опору.
• Тензодатчик . Требуется датчик силы или другое средство измерения нагрузки. Периодическая калибровка обычно требуется в соответствии с нормативными актами или системой качества.
• Поперечная головка. Подвижная поперечина (крестовина) может перемещаться вверх или вниз. Обычно это происходит с постоянной скоростью: иногда ее называют машиной с постоянной скоростью расширения (CRE). Некоторые машины могут программировать скорость траверсы или проводить циклические испытания, испытания при постоянной силе, испытания при постоянной деформации и т. д. Используются электромеханический, сервогидравлический, линейный привод и резонансный привод.
• Средства измерения растяжения или деформации. Многие испытания требуют измерения реакции испытуемого образца на движение поперечины. Иногда используются экстензометры .
• Устройство вывода. Необходимо средство предоставления результата теста. Некоторые старые машины имеют циферблатные или цифровые дисплеи и самописцы . Многие новые машины имеют компьютерный интерфейс для анализа и печати.
• Кондиционирование. Многие тесты требуют контролируемого кондиционирования (температура, влажность, давление и т. д.). Машина может находиться в контролируемом помещении или вокруг испытуемого образца может быть размещена специальная климатическая камера .
• Приспособления для испытаний , зажимы для удерживания образцов и соответствующее оборудование для изготовления образцов требуются во многих методах испытаний .

Использовать

Кривая растяжения-деформации , показывающая типичное поведение текучести для сплавов цветных металлов . ( Напряжение ,  , показано как функция деформации ,  .) ${\displaystyle \sigma }$ ${\displaystyle \epsilon }$

1. Истинный предел эластичности
2. Предел пропорциональности
3. Эластичный предел
4. Смещенный предел текучести

Бетонный цилиндр проходит испытания по UTM

Настройка и использование подробно описаны в методе тестирования , часто публикуемом организацией по стандартизации . Здесь указывается подготовка проб, крепление, расчетная длина (длина, которая изучается или наблюдается), анализ и т. д.

Образец помещается в машину между захватами, и экстензометр, если необходимо, может автоматически регистрировать изменение расчетной длины во время испытания. Если экстензометр не установлен, машина сама может регистрировать смещение между ее траверсами, на которых удерживается образец. Однако этот метод фиксирует не только изменение длины образца, но и всех других растягивающихся/упругих компонентов испытательной машины и ее систем привода, включая любое проскальзывание образца в захватах.

Как только машина запускается, она начинает оказывать возрастающую нагрузку на образец. В ходе испытаний система управления и связанное с ней программное обеспечение регистрируют нагрузку, растяжение или сжатие образца.

Машины варьируются от очень маленьких настольных систем до машин с усилием более 53 МН (12 миллионов фунтов силы). ^{[3] [4]}

Смотрите также

• Модуль упругости
• Кривая напряжения-деформации
• Модуль для младших
• Сокращение (инжиниринг)
• Усталостные испытания
• Гидравлический пресс

Рекомендации

1. Дэвис, Джозеф Р. (2004), Испытание на растяжение (2-е изд.), ASM International, стр. 2, ISBN 978-0-87170-806-9.
2. Аннаппа, CH (июль 2012 г.), «Применение инжиниринга стоимости для снижения затрат – ПРИМЕР УНИВЕРСАЛЬНОЙ ИСПЫТАТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ», International Journal of Advances in Engineering & Technology , 4 (1): 618–629 , получено 1 декабря 2017 г.
3. NIST, Центр крупномасштабных испытаний конструкций, архивировано из оригинала 5 июня 2010 года , получено 4 мая 2010 года .
4. Кирштейн (1971). Универсальная испытательная машина мощностью 12 миллионов фунтов силы, NBS Pub 355 (PDF) (Отчет). НИСТ . Проверено 22 мая 2017 г.

• ASTM E74 - Практика калибровки приборов для измерения силы для проверки показаний силы испытательных машин
• ASTM E83 – Практика проверки и классификации систем экстензометров
• ASTM E1012 – Практика проверки выравнивания испытательной рамы и образцов при приложении растягивающей и сжимающей осевой силы
• ASTM E1856 — Стандартное руководство по оценке компьютеризированных систем сбора данных, используемых для сбора данных с универсальных испытательных машин
• JIS K7171 - Стандарт для определения прочности на изгиб пластиковых материалов и изделий.

Внешние ссылки

• Бич, Чендлер Б., изд. (1914). «Испытательная машина»  . Справочник нового студента  . Чикаго: FE Compton and Co.
• Видео универсальной испытательной машины, выполняющей испытание на растяжение
• Что такое универсальная испытательная машина?