机械测试是测试和测量材料性能的一种方法。专业检测仪器或设备可用于以一系列不同的方式来测试材料或成品，包括压缩、弯曲或拉伸，通过测量这些动作产生的力，这些动作可能导致材料在测试过程中断裂、折断、弯曲或屈服。

为什么机械测试很重要？

进行机械测试对于表征材料的特性或验证最终产品以确保其适合最终用途且安全使用非常重要。需要在设计过程中选择具有正确特性的组件，以创建具有预期功能的产品。一旦创建后，将需要确保在重复制造过程中，可以继续生产具有所需性能的产品，并确保输出一致性和使用安全。

基础力学测试旨在确定单一材料的力学性能，而不受其几何结构的影响。原材料批次容易发生变化，因此通过每批材料的机械测试可确保其满足最低强度要求。

还有一些经验或模拟测试，来提供一种测量特定尺寸复合材料的方法，或能够确定结构或成品对给定动作的响应，例如，混凝土桥在负载期间如何弯曲，食品包装在堆叠到一定高度时如何压缩/变形。

机械测试设备的原理与使用

 在工作原理分析时，以Texture Analyser/Materials Testing为例，这是一种机械测量系统，可向上或向下移动来压缩或拉伸样品，移动臂装有称重传感器，并记录样品对施加在其上的变形的力响应。力、距离和时间数据（或应力-应变）通过收集后，通常以曲线形式显示在图表上，后续分析时，图表显示了样品的机械性能。

在设计产品或选择材料来制造产品时，材料必须具有承受其使用目的的能力。例如，在切割食物时必须能够在刀/叉/勺不弯曲的情况下对食物施加一定程度的弯曲，而飞机机翼在飞行期间应允许一定程度的挠曲/弯曲，因为刚性机翼更容易受到金属疲劳的影响，因此寿命更短。机翼弯曲也更容易、更轻，因为它们在空气凹坑的情况下充当减震器。

虽然许多材料可以手动测量，但主观测试缺乏准确性和精确度。使用定量、可校准、可验证的仪器，提供准确、可重复、可归档和可追溯的结果，在评估材料特性时提供了最佳水平的确定性，尤其是在涉及安全性以及可以检索存档数据以比较材料批次或测试数字证据的情况下。

机械测试设备可以测量哪些特性？

材料的弯曲、压缩或拉伸能力可能是优点，也可能是缺点，具体取决于其使用目的。测量材料在不同弯曲、压缩或拉伸程度下的行为的方法允许设计师根据应用选择所需的特性。

硬度测试是材料测试设备最常见的机械评估，提供抗压或抗渗透性测量，包括布氏、肖氏、维氏等测试。在拉伸状态下，最常见的拉伸性能是拉伸强度/应力/应变、杨氏模量、屈服应力和伸长率。

其他重要的机械性能包括断裂韧性、应力断裂、蠕变测试和疲劳测试，这使设计师和工程师能够预测部件或最终产品的寿命。断裂韧性测试可以揭示有关材料抗故障能力的信息，以及它们如何影响其强度，因为部件在其使用寿命期间最终会出现裂纹。

疲劳试验的目的是确定在部件或成品寿命期间不会发生疲劳的操作条件，或评估材料在不同应力水平下承受循环载荷的能力，以确保其能够满足预期的持续使用寿命。设计师和工程师可以通过选择具有增强断裂韧性或疲劳弹性的材料或部件来改进设计并延长预期寿命，从而做出更好的决策。