万能试验机测试结果影响因素分析

工作人员对万能试验机的测试结果有着至关重要的影响。即使是先进、精密的试验机，如果操作人员技能不足或操作不当，也会导致测试结果出现显著偏差等情况。这些影响贯穿于测试的整个流程，可以分为以下几个主要方面：

1. 试验准备阶段

这是容易引入人为误差的阶段。

试样制备：

取样位置与方向： 对于非均质材料（如金属铸件、复合材料、木材），从不同位置或沿不同方向（如轧制方向）取样，其性能本身就有差异。工作人员必须严格按照标准取样。

试样尺寸与加工： 试样的尺寸、形状、平行段长度、过渡圆弧等必须严格符合标准。加工过程中的划痕、刀痕会成为应力集中点，导致试样从该处提前断裂。

尺寸测量： 使用游标卡尺或千分尺测量试样尺寸时，测量部位、力度和读数都会带来误差。微小的尺寸误差（尤其是截面积）会对强度计算结果产生直接影响。

设备准备与校准：

夹具选择与安装： 选择不合适的夹具（如平楔形夹具用于测试板材，却用了用于圆棒的V形夹具）会导致夹持不当或打滑。夹具安装不平行、不对中，会引入额外的弯曲应力。

对中调整： 这是非常关键的一步。如果试样轴线与试验机施力轴线不重合，就会产生弯矩，导致测得的强度值偏低，尤其对脆性材料影响更大。熟练的操作员会仔细调整以保证对中。

设备校准： 未按规定周期对试验机的力值、位移、引伸计等进行校准，会导致系统误差，所有测试数据都不可信。

2. 试验操作阶段

试样装夹：

夹持力： 夹持力过小会导致试样在测试中打滑；过大则可能过早地损伤或压坏试样夹持端，甚至在夹持处附近产生应力集中而提前断裂。

夹持位置： 试样在夹具中的位置不居中或深浅不一，会影响测试段的实际受力状态。

测试参数设置：

控制模式选择： 错误地选择控制模式（如该用位移控制时用了力控制）可能导致测试失控（如过快加载导致冲击，或过慢加载产生蠕变效应）。

加载速率/应变速率： 这是影响结果的关键参数。许多材料（尤其是塑料、高分子材料）具有应变率敏感性。加载速度越快，测得的强度通常越高。工作人员必须严格按照材料标准规定的速率进行测试。

引伸计安装与使用： 引伸计是精确测量试样变形的传感器。安装时的松紧度、是否与试样轴线平行、在试样屈服前或断裂时是否正确取下，都会直接影响弹性模量、屈服强度等关键参数的准确性。

测试过程监控：

操作人员需要全程监控测试曲线和设备状态，及时发现异常（如试样打滑、异常声响、曲线突变等）并采取相应措施。缺乏经验的操作员可能无法识别这些异常。

3. 数据处理与报告阶段

结果判读：

屈服强度的确定： 对于没有明显屈服平台的材料，需要采用规定非比例延伸强度（Rp0.2），这需要在应力-应变曲图上作图。不同人员作图可能存在主观差异。

断裂点的判断： 判断试样是断裂还是出现颈缩后停止，会影响断裂伸长率的计算。

曲线取舍： 如何取舍测试曲线的起始段和结束段，也会对最终结果产生影响。

数据记录与修约：

错误地记录数据、单位换算错误是低级的但确实会发生的人为失误。

未按照标准要求进行数据修约，会影响结果的精确度和可比性。

环境因素记录：

忘记记录测试时的环境温湿度，而温湿度对一些材料（如塑料、复合材料）的性能有显著影响，导致测试结果无法在相同条件下复现