進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，首先要掌握材料的力學(xué)性能。歷史上，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)性能的第一人。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。

圖1達(dá)芬奇與鐵絲強(qiáng)度試驗(yàn)

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)的絕對(duì)抗力對(duì)于梁的強(qiáng)陵，找到了梁寬度與高度影響梁強(qiáng)度的

正確答案。

圖2伽利略和他的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)[1]

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。人們迫切的需要學(xué)

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《工程雜志》(EngineeringMagazine)的主編VanNostrand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)知目前絕對(duì)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，唯一安全的方法是進(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，通過跌碼距離懸掛點(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)。

圖3Eytelwein確定材料拉伸強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)裝置⑵

大約1833年,德國應(yīng)用力學(xué)學(xué)家FranzJosephRittervonGerstner(1756-1832)設(shè)計(jì)出了

能同時(shí)測(cè)量試樣受力與變形的實(shí)驗(yàn)裝置，并給出了力和變形之間的函數(shù)美系，這在材料力學(xué)

性能實(shí)驗(yàn)測(cè)定中具有里程碑式的意義。

圖4FranzJosephRittervonGerstner(1756-1832)(21

Gerstner的試驗(yàn)裝置如圖5所示，起初用來測(cè)定鋼琴線在受拉條件下的力與變形。該實(shí)

驗(yàn)裝置將試樣安裝在圖中mn處，AB為一長杠桿，C為杠桿支點(diǎn)，CA長4.73m,CB桿

加配重后可保持杠桿平衡，H為配重，通過H的位置可;奐算出m點(diǎn)施加的力的大小。m點(diǎn)

在C點(diǎn)偏右一點(diǎn)，并在C點(diǎn)設(shè)置一個(gè)傳動(dòng)裝置，通過旋轉(zhuǎn)滾子可改變杠桿的傾斜程度，同

時(shí)帶動(dòng)鋼琴線被拉緊或放松。當(dāng)扭動(dòng)旋鈕時(shí)，長桿mA發(fā)生上下傾斜，m處很小的位移在

A端被放大(該裝置可放大到54倍)，AD為豎直放置的標(biāo)有刻度的標(biāo)尺，讀出A點(diǎn)位移

就可以換算出m點(diǎn)的位移，進(jìn)而獲得鋼琴線的變形量。

圖5Gerstner測(cè)量鐵絲拉伸狀態(tài)“力-變形”的實(shí)驗(yàn)裝置⑵

借助于該試驗(yàn)裝置，Gerstner開展了一系列的鋼琴線的拉伸試驗(yàn)，并使用多項(xiàng)式方法得

出了鐵線的拋物線形和無晟綱力變形定律。

力［2_(&/%)］

上式中，Umax和△Imax是待定常數(shù)，F(xiàn)和△］是試驗(yàn)中的過程量。根據(jù)上式，可以

繪制出力?變形曲線，如圖6所示。

F(AI)|kN|

A'Al(mm|

圖6依據(jù)Gerstner實(shí)驗(yàn)繪制的“力-變形”曲線［2］

Gerstner對(duì)鋼琴線、普通鐵絲、鋼發(fā)條等進(jìn)行了10個(gè)不同的系列試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)與計(jì)

算之間只有很小的偏差。此外，當(dāng)(△『△Imax)較小時(shí)，上式將可以認(rèn)為滿足線性關(guān)系，

并區(qū)分了材料的彈性變形和塑性變形，以及加工硬化現(xiàn)象。他曾建議橋梁工程師們應(yīng)用加工

硬化來提高鏈條強(qiáng)度，而不是“為獲得足夠的安全性，鐵桿僅應(yīng)承受一半的破壞載荷

盡管Gerstner的實(shí)驗(yàn)裝置可以同時(shí)測(cè)定力與變形，但由于他選擇多項(xiàng)式函數(shù)式(上式)

來描述力與變形的關(guān)系，還不足以清晰的區(qū)分屈服強(qiáng)度。有關(guān)屈服強(qiáng)度，人們?cè)诜▏茖W(xué)家

Jean-VictorPoncelet的《關(guān)F在梅斯中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以研究金屬線中延伸電阻的注意事項(xiàng)》(Note

surlesExperiencesaMetzpouretudierlaresistancedeI'extensiondanslefilsmetalliques)報(bào)告

中發(fā)現(xiàn)了一張鐵材料的力與變形曲線，如圖7所示，圖中不僅清楚地展示了胡克定律的范圍

和屈服強(qiáng)度，而且寫出了彈性模量，只是沒有標(biāo)注出尺寸。

圖7Jean-VictorPoncelet教授和他講稿中有關(guān)鐵材料的力與變形曲線⑵

這一時(shí)期的試驗(yàn)機(jī)通常是專用設(shè)備，針對(duì)于拉伸、壓縮、彎曲等特定加載方式的試驗(yàn)機(jī)。

第一款通用材料試驗(yàn)機(jī)出現(xiàn)在1879年3月(專利號(hào)213525),由美籍(挪威移民)工程師

TiniusOlsen(1845-1932)設(shè)計(jì)，該設(shè)備將拉伸，壓縮以及橫向加載集成在一臺(tái)設(shè)備中,起名

為“小巨人”(TheLMeGiant)。

圖8TiniusOlsen和他設(shè)計(jì)的通用試驗(yàn)機(jī)[3]

“小巨人”采用立式設(shè)計(jì)，上下裝有一對(duì)抓握夾具把試樣夾緊，利用一組齒輪傳動(dòng)裝置將

試樣進(jìn)行拉伸或壓縮。測(cè)試時(shí)，固定上橫梁通過框架將力傳遞至下方的稱重臺(tái)，可繪制測(cè)試

結(jié)果的圖形記錄。Olsen精心改進(jìn)了裝置系統(tǒng)和稱重系統(tǒng)，使施加在試樣上的力為可控的力，

稱重桿的設(shè)計(jì)也大大節(jié)省了空間。此外，作為可選部件?，還可以使用電動(dòng)馬達(dá)在梁上自動(dòng)移

動(dòng)祛碼以保持平衡，而不需要手動(dòng)操作。1880年4月I日，Olsen成立了自己的公司Tinius

Olsen&CO.Macninists（現(xiàn)在的TiniusOlsenLtd）,走上了商業(yè)化道路，而Olsen的“小巨人”

也被稱為“通用試驗(yàn)機(jī)的基礎(chǔ)

歷史上第一臺(tái)萬能材料試驗(yàn)機(jī)是如何誕生的

歷史背景

早在19世紀(jì)，隨著美國工業(yè)化勢(shì)頭的增強(qiáng)，以及內(nèi)戰(zhàn)結(jié)束后不久全國各地開始興建新

建筑，人們?cè)絹碓叫枰玫姆椒▉頊y(cè)試機(jī)械和建筑中使用的材料性能。在此之前，人們對(duì)■

材料的了解完全是經(jīng)驗(yàn)性的。由于在使用之前沒有辦法測(cè)試材料的強(qiáng)度，因而很可能會(huì)導(dǎo)致

建筑物倒塌或爆炸。

從19世紀(jì)50年代開始，人們開發(fā)了許多測(cè)試材料的設(shè)備，但研發(fā)出萬能材料試驗(yàn)機(jī)仍

然具有一定的難度。直到1880年，失業(yè)的挪威移民TiniusOlsen設(shè)計(jì)了這個(gè)現(xiàn)在著名的“Little

Giant”（小巨人），為其申請(qǐng)了專利，并終于研發(fā)出一臺(tái)用于橫向、拉伸和壓縮試驗(yàn)的設(shè)備，

它們一起放在一臺(tái)儀器中，

1880年挪威移民TiniusOlsen于全球率先研制出多功能一體化材料試驗(yàn)機(jī)

自此，Olsen材料試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì)原理成為后來全球研制所有測(cè)試設(shè)備的基礎(chǔ)。而Tinius

Olsen試驗(yàn)機(jī)公司至今仍在生產(chǎn)創(chuàng)新的領(lǐng)先材料試驗(yàn)解決方案，該公司于2020年慶祝了其

連續(xù)運(yùn)營140周年紀(jì)念。

全球首臺(tái)材料試驗(yàn)機(jī)的誕生

Olsen奧爾森1845年出生于挪威康斯伯格。他是一個(gè)木制槍械制造者的八個(gè)孩子之一。

1866年，他以全班第?的成績從霍頓技術(shù)學(xué)校畢、也，成為?家大型海軍機(jī)械廠機(jī)械部的領(lǐng)

班。奧爾森不喜歡這份工作，在英國紐卡斯?fàn)栒伊朔莨ぷ骱缶腿チ嗣绹?/p>

1869年8月，24歲的奧爾森來到費(fèi)城，在威廉?塞勒斯公司找到了一份設(shè)計(jì)師的工作。

奧爾森開始在當(dāng)?shù)氐穆返陆虝?huì)參加周日的圣經(jīng)課程，在那里他遇到了一個(gè)小型制作車間的老

板—RiehlW兄弟。他們收到了一份緊急請(qǐng)求，需要一臺(tái)機(jī)器來測(cè)試樣板的強(qiáng)度。

當(dāng)時(shí)，還沒有這樣的裝置存在，而且脆弱的金屬板材料經(jīng)常引起鍋爐爆炸，特別是在密

西西比河航行的汽船上。兄弟倆請(qǐng)奧爾森為儀器繪制工程圖紙，他在業(yè)余時(shí)間為第一臺(tái)樣板

拉伸試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)并繪制了精確的計(jì)劃；它的上限為40000磅力。

由Riehl?兄弟制造的新設(shè)備證明是成功的，但很快就出現(xiàn)了對(duì)更大型號(hào)的需求。奧爾

森被要求負(fù)責(zé)這個(gè)車間，1872年，他成為RiehlC工廠的廠長。在那里的八年里，他幫助建

立了一家同時(shí)生產(chǎn)試驗(yàn)機(jī)和彈簧的公司。

他對(duì)新興材料測(cè)試領(lǐng)域的開創(chuàng)性貢獻(xiàn)包括用于機(jī)車鍋爐、橋梁建設(shè)和其他工業(yè)產(chǎn)品的立

式和臥式材料試驗(yàn)機(jī)。1876年費(fèi)城百年博覽會(huì)展出了許多這樣的機(jī)器。然而，這些專利仍

然是他的雇主的財(cái)產(chǎn)。1879年，費(fèi)城著名的科學(xué)研究和信息中心富蘭克林研究所的科學(xué)和

藝術(shù)委員會(huì)任命了一個(gè)小組委員會(huì)調(diào)查奧爾森的試驗(yàn)機(jī)。

根據(jù)委員會(huì)的報(bào)告，這些機(jī)器”操作方便、比例合適、設(shè)計(jì)美觀、精度高”，也許正是這

種贊揚(yáng)促使奧爾森要求里RiehlC讓他成為合作伙伴，但他們拒絕了。1879年底，他被告知

他的服務(wù)將在年底終止。然而，此時(shí)的奧爾森對(duì)一種革命性的設(shè)備充滿了想法：一臺(tái)通用測(cè)

試機(jī)。

在妻子夏洛塔的支持下，他開始為自己的新機(jī)器繪制圖紙。夏洛塔是首批獲得醫(yī)學(xué)學(xué)位

的斯堪的納維亞有美國女性之一。奧爾森于1880年2月6日提交了一份“試驗(yàn)機(jī)新的有用改

進(jìn)”專利申請(qǐng)。這項(xiàng)專利號(hào)為228214的專利于1880年6月1日授予。

當(dāng)時(shí):在那個(gè)年代，大多數(shù)材料測(cè)試都需要不同的機(jī)器，并且每臺(tái)機(jī)器都專用于單一的

測(cè)試功能。但奧爾森的小巨人可以在一臺(tái)儀器中準(zhǔn)確地進(jìn)行橫向、拉伸和壓縮試驗(yàn)，該儀器

安裝在一個(gè)框架內(nèi)。該設(shè)備并不昂貴，而且結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡單。

首臺(tái)材料試驗(yàn)機(jī)的特點(diǎn)

奧爾森在他的專利申請(qǐng)中解釋說，試驗(yàn)機(jī)以前在摩擦中浪費(fèi)了大部分的應(yīng)用功率，或者

在對(duì)樣品施加壓力時(shí)有困難。他建議減少摩擦吸收的功率，使稱重桿更加緊湊，為梁上的重

量提供自動(dòng)運(yùn)動(dòng)，并提供“用于測(cè)量試樣變形的靈敏測(cè)量裝置，以及用于以圖形方式記錄和

說明相同變形的裝置。

這個(gè)小巨人是一個(gè)垂直模型，從上到下對(duì)要測(cè)試的樣本施加作用力。上部和下部加載十

字頭包含夾具，當(dāng)操作員轉(zhuǎn)動(dòng)連接到齒輪系統(tǒng)的手柄時(shí)，夾具將試樣拉開或握住并壓碎。

對(duì)于拉伸試驗(yàn)，當(dāng)下部十字頭被拉下時(shí)，試樣被固定在上部十字頭和下部十字頭之間，

固定的上部十字頭將力通過垂直框架傳遞到其下方的稱重臺(tái)上。反過來，該表通過杠桿將力

傳遞給稱重梁，在杠桿處對(duì)載荷進(jìn)行量化。將試樣置于下十字頭下方進(jìn)行壓縮試驗(yàn)；這會(huì)向

下推壓試樣，然后將試樣向下推壓在稱重臺(tái)上。

在橫向試驗(yàn)中，試樣再次位于稱重臺(tái)和十字頭之間。在這里，荷載集中在較長試樣的中

心，如鋼梁或鑄鐵件。承重架設(shè)計(jì)不是奧爾森唯?的新想法。它的裝載和稱重系統(tǒng)也比以前

的做法有所改進(jìn)。稱重杠桿大大減少了空間需求，齒輪和螺釘系統(tǒng)可以對(duì)試樣施加受控力。

作為可選附件的電機(jī)可自動(dòng)用于移動(dòng)梁上的平衡或重量，而無需操作員觸摸。這個(gè)小巨人除

了提高了精度外，還提供了其測(cè)量的圖形記錄。橡膠墊和彈簧提供了損傷保護(hù)，避免了一個(gè)

難題—當(dāng)試樣斷裂時(shí)，試驗(yàn)機(jī)經(jīng)常損壞。由于所有上述這些創(chuàng)新，奧爾森的設(shè)備被認(rèn)為是

所有試驗(yàn)機(jī)的基礎(chǔ)。

專業(yè)公司成長記

在費(fèi)城?家老牌公司拒絕接受新產(chǎn)品后，奧爾森的妻子說服他自己創(chuàng)業(yè)。他們倆只有幾

千美元，但他設(shè)法在費(fèi)城第12街500N號(hào)建立了自己的工作室TiniusOlsen&Co。很快，他

就從他的老雇主里Riehle兄弟手中奪走了生意。

奧爾森拒絕欠債，但他的妻子決心觀看這臺(tái)機(jī)器的展出，于是她典當(dāng)了自己的鉆石戒指，

以籌集資金，將這臺(tái)小巨人送去亞特蘭大和辛辛那提的工業(yè)博覽會(huì)。這臺(tái)機(jī)器在兩次展覽中

都獲得了金牌。

1890年TiniusOlsen&Co公司員工合影

第二年，奧爾森獲得了有史以來第一臺(tái)200000磅力測(cè)試機(jī)的訂單，他還制造了一臺(tái)測(cè)

試羽毛抗拉強(qiáng)度的機(jī)器，作為他多樣性的一個(gè)例子。此后幾十年，奧爾森繼續(xù)在試驗(yàn)機(jī)領(lǐng)域

進(jìn)行創(chuàng)新。1891年,富蘭克林研究所授予他艾略特?克雷森（ElliotCresson）金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)?，?/p>

表彰他的自動(dòng)記錄試驗(yàn)機(jī)，該試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)生了易于解釋的永久性應(yīng)力?應(yīng)變結(jié)果記錄。

聯(lián)邦政府在1908年訂購了一臺(tái)1000萬磅的機(jī)器，直到20世紀(jì)中葉，這臺(tái)機(jī)器仍然是

世界上最大的試驗(yàn)機(jī)。多年來，他獲得了其他榮譽(yù)，包括挪威國王頒發(fā)的獎(jiǎng)?wù)?。奧爾森于

1929年從公司退休，1933年去世。他在1880年創(chuàng)辦的公司TiniusOlsen&Co仍然由他的后

代經(jīng)營，現(xiàn)在已經(jīng)是第五代了。

試驗(yàn)機(jī)的發(fā)展簡史與知識(shí)

1試驗(yàn)機(jī)的發(fā)展簡史

最早的試驗(yàn)機(jī)是靜態(tài)試驗(yàn)機(jī)，機(jī)械式加載，如：美國早在1869年由一位叫奧利森（Tinius

Olsen）的工程師發(fā)明了一臺(tái)杠桿式拉伸試驗(yàn)機(jī)，該試驗(yàn)機(jī)并在1880年申請(qǐng)了專利，這項(xiàng)專

利名稱叫“一個(gè)普遍測(cè)試的機(jī)器“，也就是現(xiàn)在所稱的杠桿式拉伸試驗(yàn)機(jī)。

2試驗(yàn)機(jī)的定義

試驗(yàn)機(jī)是一種產(chǎn)品或材料在投入使用前，對(duì)其質(zhì)量或性能按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行驗(yàn)證的儀器。

定義如下：含有測(cè)最力值變化的系統(tǒng)、能連續(xù)夾持試樣進(jìn)行試驗(yàn)的裝置，同時(shí)還有一套

能實(shí)時(shí)反映并記錄這一過程中力的變化的裝置。

綜上，試驗(yàn)機(jī)的三要素：有加力裝置、有夾具、有力值顯示和記錄裝置。

3試驗(yàn)機(jī)的用途

電子式萬能試驗(yàn)機(jī)是用于金屬和非金屬材料進(jìn)行拉伸、壓縮、彎曲和剪切等力學(xué)性能試

驗(yàn)的機(jī)械加力的用計(jì)算機(jī)控制及測(cè)量的試驗(yàn)機(jī)。

試驗(yàn)機(jī)主要用于測(cè)量材料或產(chǎn)品的物理性能。比如：鋼材的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度，管材

的靜液壓時(shí)間，門窗的疲勞壽命測(cè)定等。

（注：用于測(cè)量材料的化學(xué)性能也就是化學(xué)成分的，一般叫分析儀，不叫試驗(yàn)機(jī)）

試驗(yàn)機(jī)離我們的生活很近。地上精美的瓷磚，為什么踩上去不會(huì)壞？我們穿的襯衣，為

什么不會(huì)用手一拉就破？我們用的電風(fēng)扇，為什么吹了一年它的扇葉還是完好如初？

4試驗(yàn)機(jī)的分類

試驗(yàn)機(jī)行業(yè)主要生產(chǎn)制造以下八類產(chǎn)品：

（1）金屬材料試驗(yàn)機(jī)

（2）非金屬材料試驗(yàn)機(jī)；

（3）力與變形測(cè)試儀器（力傳感器、測(cè)力儀、位移傳感器、引伸計(jì)、加速度計(jì)等）；

（4）包裝件與工藝性能試驗(yàn)機(jī)（包括包裝件跌落試驗(yàn)機(jī)、包裝件沖擊試驗(yàn)機(jī)、摩擦磨

損試驗(yàn)機(jī)、彎折試驗(yàn)機(jī)、校直機(jī)等）；

（5）平衡機(jī)（包括現(xiàn)場平衡儀）；

（6）振動(dòng)臺(tái)（包括沖擊臺(tái)與碰撞試驗(yàn)臺(tái)）；

（7）無損檢測(cè)儀器i磁粉探傷機(jī)、X射線探傷機(jī)、Y射線探傷機(jī)、超聲探傷儀、渦流

探傷儀、聲發(fā)射檢測(cè)儀等）；

（8）試驗(yàn)機(jī)功能附小

1.4.1從應(yīng)用性質(zhì)上來分一分為性能試驗(yàn)機(jī)和環(huán)境試驗(yàn)機(jī)。

（1）性能試驗(yàn)機(jī)

a功能試驗(yàn)機(jī)

通過試驗(yàn)機(jī)模擬產(chǎn)品的實(shí)際使用功能，并獲得試驗(yàn)數(shù)據(jù)，如汽車的最大牽引力、制動(dòng)力、

最大速度，門窗的開關(guān)力、開關(guān)疲勞壽命，電器開關(guān)的最大可承受壓力等。

如檢查彈簧性能的彈簧拉壓試驗(yàn)機(jī)，檢測(cè)門窗壽命的門窗力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)，檢測(cè)鋁塑復(fù)

合管使用年限的微機(jī)控制管材耐壓爆破試驗(yàn)機(jī)，對(duì)閥門、水嘴進(jìn)行試驗(yàn)的微機(jī)控制閥門試驗(yàn)

機(jī)。以及模擬家具（如座椅、沙發(fā)等）使用的家具試驗(yàn)機(jī)，模擬開關(guān)插座使用情況的開關(guān)插

座試驗(yàn)機(jī)等。

b結(jié)構(gòu)力學(xué)試驗(yàn)機(jī)

一般用于對(duì)承受動(dòng)、靜載荷的產(chǎn)品進(jìn)行機(jī)械力學(xué)性能試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)模擬外界受力的狀態(tài)，

比如拉力、壓力、扭力、振動(dòng)、沖擊、顛簸、跌落等，進(jìn)行靜力和動(dòng)力等試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)，往

往加到規(guī)定的載荷量值、加載時(shí)間或宜至結(jié)構(gòu)破壞以測(cè)定其強(qiáng)度，驗(yàn)證產(chǎn)品設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算

的正確性。

如對(duì)鋼材、塑料等進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)的微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)，對(duì)PVC、PPR等非金屬

管或復(fù)合管進(jìn)行壓扁試驗(yàn)的微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)，對(duì)PVC管進(jìn)行外力沖擊用的全自動(dòng)

落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)等。

（2）環(huán)境試驗(yàn)機(jī)

最好的環(huán)境試驗(yàn)肯定是自然暴露試驗(yàn)和現(xiàn)場試驗(yàn)，但試驗(yàn)費(fèi)用較高、耗時(shí)較長，試驗(yàn)的

可重復(fù)性和規(guī)律性較差，因此廣泛采用人工模擬環(huán)境試驗(yàn)，也就是采用環(huán)境試驗(yàn)機(jī)。主要的

環(huán)境試驗(yàn)機(jī)有下列幾種：

高低溫試驗(yàn)機(jī)。

濕熱試驗(yàn)機(jī)，又分為：恒定溫濕試驗(yàn)機(jī)、交變濕熱試驗(yàn)機(jī)、常溫濕熱試驗(yàn)機(jī)。

溫度沖擊試驗(yàn)機(jī)，如管材冷熱循環(huán)試驗(yàn)機(jī)，壓力沖擊試驗(yàn)機(jī)。

如：管材壓力循環(huán)試驗(yàn)機(jī)低氣壓試驗(yàn)機(jī)防腐試驗(yàn)機(jī)煙霧試驗(yàn)機(jī)霉菌試驗(yàn)機(jī)密封試驗(yàn)機(jī)外

力試驗(yàn)機(jī)如：全自動(dòng)落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)、門窗力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)、接插件拉力壓力試驗(yàn)機(jī)。

老化試驗(yàn)機(jī)。

1.4.2根據(jù)所加載荷的性質(zhì)——分為動(dòng)態(tài)試驗(yàn)機(jī)和靜態(tài)試驗(yàn)機(jī)。

（1）靜態(tài)試驗(yàn)機(jī)：以勻速的方式對(duì)試樣施力，直至試樣破裂。如萬能試驗(yàn)機(jī)、壓力試

驗(yàn)機(jī)等。

（2）動(dòng)態(tài)試驗(yàn)機(jī)：以一定的頻率按要求的波形對(duì)試樣進(jìn)行長期試驗(yàn)，直至一定的時(shí)間

或試樣破裂。如高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)、低周疲勞試驗(yàn)機(jī)等。

（注：動(dòng)態(tài)試驗(yàn)機(jī)，目前基本上還是被國外壟斷，而且由于技術(shù)封鎖，國內(nèi)這一塊發(fā)展

落后很多。當(dāng)然，靜態(tài)試驗(yàn)機(jī)的核心部件——傳感器、減速機(jī)，伺服電機(jī)，基本上也是國外

的）