什么是拉伸试验机？
拉伸试验机，也称为拉引试验机或万能试验机(UTM)，是一种对材料施加拉伸（拉）力来测定材料在断裂前拉伸强度和变形行为的机电试验系统。
典型的拉伸试验机由力传感器、横梁、引伸计、试样夹具、电子控制系统和驱动系统组成。它通过测试软件进行控制，该软件用于定义试验机和安全设置，并存储试验标准（如ASTM和ISO）所规定的试验参数。在整个试验过程中会记录向试验机施加的力的大小和试样的伸长率。测量将材料拉伸或拉长至永久变形或断裂点所需的力，这有助于设计师和制造商预测材料在实现其预期用途时的性能。
ZwickRoell 拉伸试验机，包括 zwickiLine、ProLine、AllroundLine 和 E 系列试验机（试验力不低于 330 kN 的大试验力拉伸试验机），专门设计用于满足客户在试验能力、材料类型、应用和行业标准（例如关于金属的 ASTM E8 标准、关于塑料的 ASTM D638 标准、关于弹性体的 ASTM D412 标准等等）方面的各项要求。除了整体系统安全性和可靠性外，ZwickRoell 在设计与制造每一台万能材料试验机时，还会重点关注以下性能：
- 操作简便，极其灵活
- 根据客户和标准的特定要求进行简单调整
- 符合未来需求的扩展能力，可随您的需求而增长
拉伸试验机有哪些典型部件？
- 力传感器 (1)
力传感器将拉伸力转换为可测量的电信号。ZwickRoell 力传感器不仅保证了出色的产品质量，还能无缝兼容我们所有的机器部件。 - 引伸计 (2)
引伸计是一种测量试样应变的（也称为应变测量）装置。几乎每种标准（例如 ASTM 和 ISO 标准）都要求在拉伸试验中进行应变测量。 - 试样夹具 (3)
试样夹具形成试样与拉伸试验机之间的机械连接。其功能是将横梁的移动传递给试样，然后将试样中产生的试验力传输至力传感器。 - 移动横梁 (4)
移动横梁实质上是一根可由操作人员控制上下移动的横梁。在拉伸试验中，试验机的横梁速度与试样的应变率直接相关。 - 电子控制系统 (5)
电子控制系统控制拉伸试验机的运动部件。可通过伺服控制器（电机、反馈装置和控制器）中的微处理器来控制横梁的速度，从而控制载荷率。 - 软件 (7)
我们的测试软件是一款用户友好型、向导引导式且基于 Windows 的解决方案，可支持用户设置试验系统、配置和运行试验以及查看结果。 - 驱动系统 (6)
驱动系统以不同级别的电量和频率向拉伸试验机的电机供电，间接地控制了电机转速和转矩。
ZwickRoell 拉伸试验机的所有部件都能无缝地配合使用。
全自动拉伸试验
对于自动拉伸试验，试验机配有全自动试验系统，该系统会从试样架中取出试样，并将试样插入试验机的试样夹具中。此外，系统还可连接二维码读取器、横截面测量设备，或者根据具体试验连接硬度计或粗糙度测量系统。试样废料也由自动拉伸试验系统进行处理。
全自动试验系统带来的好处同时适用于大型和小型试验序列：
- 到目前为止，自动拉伸试验主要用于大试样量的实验室。全自动拉伸试验系统无需操作人员参与，可在夜班和周末期间持续高效地全天候运行。
- 即使是针对最少约 10 个试样的小型试验序列，自动拉伸试验系统也属于理想之选。使用简单的全自动试验系统进行拉伸试验能够减轻实验室工作人员的日常重复任务负担，让其可以进行更复杂的工作。
全自动拉伸试验消除了操作人员的个人影响（例如肢体接触产生热量或试验装置上夹持的试样倾斜）。这能够保证出色的精确性和可再现性，从而大幅提高测试结果的质量。
ZwickRoell 是材料试验领域的全球知名企业，在自动拉伸试验方面具有丰富的专业知识。ZwickRoell 已在全球范围内交付了 600 多套自动试验系统，且每年都持续新增约 40 套系统。我们十分自豪能够能够根据每位客户独特的业务需求打造合适的试验解决方案，并通过长期服务以及合作支持为其进行量身定制。
如果您希望进一步了解适用于特定试验需求的全自动拉伸试验解决方案，请联系我们的团队。
什么是拉伸试验？
拉伸试验是一种用于测定材料在施加的（拉）力作用下如何反应的试验方法。在拉伸试验中可直接测量的特性包括拉伸强度、最大伸长率和断面缩减率。这些测量值还可用于确定以下特性：杨氏模量、变形（泊松比）、屈服点和硬化性能。
- 拉伸强度 - 材料在断裂前所能承受的最大机械拉伸应力
- 最大伸长量 - 材料在失效前所能承受的最大伸长率
- 断面缩减率 - 试样的原始横截面面积与同一试样完全断裂后的最小横截面面积之间的对比情况。这可用于指示材料在拉伸载荷下的变形程度。
- 杨氏模量 - 本质上是材料的刚度。也就是说，它指示材料弯曲或拉伸的容易程度：
- 杨氏模量 = 应力/伸长率
- 应力 = 力/横截面面积
- 伸长量 = 长度变化/原始长度
- 泊松比 – 拉伸力方向上的宽度变化与长度变化之比。
- 屈服点 – 弹性材料在发生永久变形之前所能承受的最大拉伸应力。
- 应变硬化特性 - 当材料拉伸超过屈服点时发生的应变硬化。应变硬化增加了材料的机械强度和硬度，但降低了其延展性。制造商可以利用这些信息对既能满足其延展性要求又能保持高强度的材料进行测定。
拉伸试验期间获得的数据可以绘制在图表上，用于创建应力-应变曲线。
此应力-应变曲线显示了一条具有高应变硬化程度 (1) 且在屈服点之后具有极低应变硬化程度 (2) 的曲线。
从塑料和复合材料到汽车、食品和饮料以及严格监管的医疗和制药行业，所有行业的制造商都会使用拉伸试验设备来开展行业标准试验，以精确测量其材料的固有特性，确保符合标准，并最终保证其产品的质量和安全性。
拉伸强度试验的通用标准
ASTM和ISO是材料测试的两个通用标准。以下是一些最常用的拉伸试验标准：
- 金属 - ASTM E8 / ASTM E21 / ISO 6892-1 / ISO 6892-2
- 塑料 - ASTM D638/ISO 527-2
- 橡胶和弹性体 - ASTM D412/ISO 37
- 复合材料 - ASTM D3039 / ISO 527-4/-5
选择拉伸试验机时需要考虑哪些因素？
除质量、测试结果可靠性、成本和应用范围之外，选择设备时还应考虑其他诸多因素：
- 灵活性 - 拥有在较大载荷范围内测试各种材料的能力，附件之间可集成且易于更换（专门设计用于满足各个行业标准、材料类型和应用），可选择通过或不通过电脑操作试验机，机械模块化支持使用许多可用的试验工具和试样托架来扩展和定制试验机。这些因素都有助于实现试验机的整体灵活性。
- 安全性 - 拉伸试验机的安全性极其重要，这既涉及实施物理安全措施（如外部安全门、安全围栏、安全互锁和限位开关），也包括软件系统监控和用户管理。ZwickRoell 在致力于设计试验系统时会将操作人员和试验机的安全性放在首位。
- 易用性 - 关键在于选择合适的试验系统，既设计精巧，又易于使用，同时还能让操作人员轻松安装试验工装、设置试验配置、执行测试程序、运行试验以及评估结果。
- 适应性 - 市场发展和标准要求在不断变化。选择拉伸试验机时，应确保试验机能够适应这些变化——从附件和工装到电子控制系统和软件程序。
- 软件 – 测试软件的目的在于让操作人员更加轻松地完成试验流程，并确保试验配置统一且符合标准。我们的测试软件根据用户和实验室的工作流程开发。
- 自动化 - 在材料试验中更广泛地应用自动化技术，因为即使是最小的干扰因素也会改变测量值。ZwickRoell 提供了广泛的材料试验自动化机会。从在实验室中使用协作机器人执行小型序列试验的高效自动化系统，到全天候工作的全自动测试实验室，我们可提供各种不同的试验系统。
- 服务和支持 - 在ZwickRoell 在试验机的整个生命周期内为客户提供量身定制的服务和支持。我们提供专业标定服务、预防性维护与检查、培训课程、试验机搬移服务、鉴定服务、热线电话和客户支持，并保证在产品停产后至少 10 年内提供备品备件。
- 公司稳定性 – ZwickRoell 的历史可追溯到 160 多年前。我们拥有 187 位产品和行业专家以及 347 名服务员工，我们的试验机每年执行 80,000,000 次试验，这些坚实的发展基础令我们倍感自豪。
