蘇州雙康檢測(cè)小編和大家聊一下早期我們所知道的材料試驗(yàn)機(jī)。
進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，首先要掌握材料的力學(xué)性能。歷，達(dá)芬奇（1452-1519）很可能是利用試驗(yàn)方法測(cè)定材料力學(xué)性能的人。作為畫家，在他完成的作品之后通常要懸掛起來供人們欣賞，而掛畫的鐵絲時(shí)常會(huì)發(fā)生斷裂的現(xiàn)象，由此達(dá)芬奇設(shè)計(jì)過測(cè)量鐵絲斷裂強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)裝置，并開展了相應(yīng)的研究。
100多年后，伽利略（1564-1642）對(duì)桿的拉伸強(qiáng)度和梁的彎曲強(qiáng)度進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。他把桿件的斷裂性能稱為“斷裂時(shí)的抗力”。對(duì)于梁的強(qiáng)度，找到了梁寬度與高度影響梁強(qiáng)度的正確答案。
不過，達(dá)芬奇和伽利略的試驗(yàn)只能稱之為結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)，還不能稱之為材料強(qiáng)度試驗(yàn)，他們的試驗(yàn)結(jié)果很強(qiáng)的依賴于結(jié)構(gòu)形式。
到了19世紀(jì)上半葉，鏈?zhǔn)綉宜鳂蛟跉W美國(guó)家興起，然而，由于缺乏橋梁結(jié)構(gòu)力學(xué)、以及材料性能方面的知識(shí)，時(shí)常出現(xiàn)橋梁倒塌事故。此外，工業(yè)革命的到來使得鍋爐成了工業(yè)生產(chǎn)中的常見設(shè)備，然而，鍋爐爆炸事故卻如同家常便飯，時(shí)常會(huì)發(fā)生災(zāi)難性的爆炸事故。1850年位于曼哈頓的一家機(jī)械車間發(fā)生鍋爐爆炸，共造成60多人喪生。
人們迫切的需要掌握各種材料的力學(xué)性能，工程師們時(shí)常抱怨缺乏安全可靠的材料性能參數(shù)而難以進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。當(dāng)時(shí)美國(guó)《工程雜志》（Engineering Magazine）的主編Van Nostrand曾描述這一狀況時(shí)說（大意）：人們對(duì)材料的知識(shí)的認(rèn)知目前是經(jīng)驗(yàn)性的，在使用新材料或舊材料以新形式使用之前，安全的方法是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
1800年前后，人們?cè)O(shè)計(jì)了許多各式各樣的材料試驗(yàn)機(jī)。其中較有代表性的是Eytelwein設(shè)計(jì)的一款材料拉伸試驗(yàn)機(jī)。如圖3所示。該試驗(yàn)機(jī)采用了杠桿式設(shè)計(jì)，為便于固定試樣，試樣設(shè)計(jì)為“棒骨”狀，然后利用杠桿原理對(duì)材料施加載荷，通過砝碼距離懸掛點(diǎn)的距離，可以輕松的換算出施加在試樣HK上的載荷大小。理論上，只要杠桿有足夠的大，就可以提供足夠大的拉力。不過Eytelwein的實(shí)驗(yàn)裝置只能測(cè)定材料的極限強(qiáng)度，還不能測(cè)試材料的屈服極限、彈性模量等指標(biāo)。
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