试验机技术

笔者根据材料力学实验室管理需求与行业实践，试验机生产企业基于何种源代码选型开发给出建议。开发环境主要基于版权费、开发费用、开发周期、社区文献丰富度等多维度考虑，我还是强烈推荐python+mysql或php+mysql。

非常适合试验机行业的应用，由于从事商务工作后精力有限浅尝辄止，多年后，简单梳理一下相关内容，作为一名行业老兵，希望我的经验可以帮助到行业内的年青一代开发人员。‌：基于Python开发的二维数字图像相关（DIC）软件，采用模板匹配方法计算材料变形过程中的位移和应变。‌：基于MATLAB的开源2D-DIC工具，提供图形化界面（GUI），支持高效算法优化（C++/MEX）。‌：由美国桑迪亚国家实验室开发的C++开源工具，支持2D/3D变形分析，测量精度与商业软件相当。‌：若需快速部署，可尝试。

标准描述了以及特性值的测定，包括屈服强度、屈服点、屈服点伸长、拉伸强度、断裂应变和断面缩减率。这些值可用来预测材料的强度和韧性。

提起江湖恩怨情仇，其实行业内有三家公司是有点关系的，他们是上海华龙、深圳新三思、珠海三思，他们的联系点就是天水三思。天水三思开始涉足试验机是在1992年，之前她是一家经营电脑的民营企业，后来涉足试验机得归功于赵玉田（曾经是现在新三思营销总监赵和平的岳父）。他是天水红山试验机厂的员工。天水三思发展至1996年出现了大的动荡，第一批离开的一线设计人员去了上海华龙，是在1996年2月。到了1996年6月离开了第二批人员，有雷庆安、张郁沫等，前往深圳与现在的新三思董事长黄志芳合作成立了深圳新三思

对于科学家来说，材料试验机最重要的一点就是测试的灵活性，这是由于在工作中经常会面对全新的测试要求，并且如果可能还需要用现有的设备满足。测试系统的接口也特别重要。一方面，人们通常采用新型传感器，传感器的测量值必须与试验机其他测量值信号一起记录；另一方面，记录数据的处理也需要尽可能简便。采用试验软件可以直接处理试验数据，同时也支持将试验数据输出至其他分析软件进行处理。

我们专业的高质量学术解决方案的基础来源于先进的硬件解决方案、功能强大而灵活的测试软件，以及专为满足大学和研究机构教学要求的虚拟试验机系统。我们的解决方案强调了大学在教学和科研两个领域具有同等的重要性。在人类发展历程中，新材料和技术的开发与应用扮演了非常重要的角色，其中很大一部分的创新都是在大学及相关机构中产生的。公司拥有一个理解研究型大学和机构独特要求的专家团队，并随时可以用专业技术和创新能力支持大学机构 - 不论是从筹建实验室到提供复杂项目的解决方案，还是通过自身的全球合作网络为您寻找合适的合作伙伴。

生物力学涉及肌肉骨骼系统的功能和结构以及生物系统的运动。骨科涉及肌肉骨骼系统的疾病、受伤、畸形和功能性紊乱的诊断和治疗。被测的医疗产品包括支撑或取代生理功能的骨科植入物、骨接合植入物和人工血管。

描述了药品的质量标准，并将美国药典与相结合，以形式不断更新。

无论是线上还是线下，试验机企业与客户最近、最直接的沟通媒介其实就是产品本身，已经拥有一物一码的产品，在日常销售过程中，消费者只要用手机扫码，就可以获取用户信息，从而建立与用户的联系，比如寻找区域负责人、维修工程师、附件信息、使用方法、授权软件下载。防伪溯源系统，以一物一码技术贯穿生产源头到消费终端，对产品原料、生产、包装、仓储、流通、销售和服务环节进行全链路、全生命周期追溯的数字化管理。总之，试验机产品防伪溯源系统的开发需要综合考虑多个方面，建立完善的管理机制和系统架构，确保系统的有效运行和推广应用。

什么是洁净室？洁净室是指空气中颗粒物浓度非常低的房间。空气中的颗粒物是指漂浮在空气中的所有颗粒和物质，通常肉眼看不到。在标准EN ISO 14644中描述了针对洁净室和相关受控环境的要求。

在医疗工程和制药行业一个很重要的验证过程是对特定工厂和设备的技术审查。用于医疗工程和制药行业的ZwickRoell试验系统也要求做这种鉴定，因为这些系统是受各种法规要求限制的（例如，根据药品和活性药物成分生产法令(AMWHV)、欧盟GMP指南或FDA 21 CFR第11部分的法规）。

包装对产品的质量影响很大，同时也对消费者的购买决定有一定影响。这两个因素代表着对产品设计尤其是食品包装的主要挑战。用于其他物品的包装也必须符合许多基于类型和功能的额外条件，如：化妆品、药品、化学品的包装，运输包装（托盘和板条箱），工业包装（散装袋、容器、桶），电子电器包装和消费品包装。

在食品行业中，酸奶、酱料、芥末、番茄酱和油是最常测试的产品。医用凝胶、颜料、乳剂、乳霜和油类是其他行业的例子。

这种质构分析在多个方面具有可持续性：通过可持续质构分析仪对可持续产品（本文中为品质优良健康的肉类替代品）进行测试，确保消费者品尝到的口感始终保持稳定。

这就需要一个独特的试验工具或工装，ZwickRoell能够根据您的产品和您的试验方法研发和生产最适合的试验工装。选择一个比平均结构尺寸大5到10倍的试样，例如：一个有大的宏观组分（孔）的奶酪块，应至少比最大的孔大5倍（最好10倍）。Kramer剪切试验装置模拟单齿咀嚼，提供相关咀嚼、脆性和紧实度等信息，通常应用于肉类和鱼制品等食品、型体较小的水果和蔬菜，及谷物和类似薯片的小吃等。测试由规定的试样数量来完成。由钝的切割工具切出的粗糙边缘会增加试样的不均匀性，从而影响测试过程，如：面条或千层面的破裂。

为了测定电子开关和元件的开关特性，测试装配的电信号会整合进testControl电子测量控制系统中，根据各自的试验力和变形数据，testXpert测试软件可同时按下电子开关。曲线可体现电磁作动缸的功能测试，通常用于最终测试的一部分。力-行程特性可提供信息，诸如作动缸是否在固定的电流水平的操作范围内施加要求的力。测定刀片形压头与电缆线股间的电接触并整合在testXpert测试软件生成的力-位移曲线中。力-电流特性曲线主要用于比例电磁铁的测试，并提供关于作动缸是否在规定电枢位置的现有范围内施加了规定力的信息。

但是，在以50或100 mm/min的速度进行测试时，为了获得最佳结果，需要具有采样速率更高的试验机。对于大多数薄膜穿刺测试EN14477。因为按照EN 14477进行的穿刺测试可以在100毫米/分钟的速度下进行，所以建议使用高数据速率来捕捉负载的真正峰值，因为它在高速下发生得非常快。夹具包括一个基本的橡胶圈，在试样和固定体之间，这是必要的，以防止试样移动或滑动在测试过程中。EN 14477也被用于确定锂离子电池中使用的薄膜的抗穿刺性，尽管在标准中没有直接提及，因为标准范围集中在多层软包装上。

需要高的产品质量，期望长的使用寿命，测试章程缺少 - 这是光伏产业的现状。对那些希望能在这个激烈竞争的市场中立足的公司以及希望用最低的价格获得理想的性能数据和预期使用寿命的公司来说，测试是十分必要的。只有通过改进质量、节约成本的生产和更好的安全性才能使太阳能电池企业在近几年价格急剧下滑的背景下得以生存。

锂离子电池由多种部件和材料组成，根据其不同的功能，会对这些部件和材料施加大量载荷。电极膜使用拉伸试验或穿刺试验执行锂离子电池的电极膜试验。电极涂层测定活性材料涂层与电极（铝膜或铜膜）之间的粘合强度、活性材料涂层的硬度/刚度/压缩性、活性材料涂层的弯曲强度，以及电池层之间的摩擦系数。隔膜使用拉伸试验或穿刺试验执行锂离子电池的聚合物隔膜试验。固态电池固态电池的机械性能，如锂金属阳极。

相关元件因位置关系将会承受振动以及热载荷，如未经合理设计将会提前失效。为了对部件进行充分的保护，必须在实际工况下进行疲劳强度试验。

传动系统负责转换并传递发动机的动力，而试验就是为了确保系统所有部件的可靠性。在测试发动机及传动系统方面具有超过50年的经验。早期试验中，试验方法都非常简单；如今，需要测量记录的参数越来越多，也非常深入具体，试验也要求在高速、扭转以及高温的条件下进行。

连杆疲劳试验：对于连杆的设计，包括材料的选择，必须使连杆能够承受应用中的载荷集合。凸轮轴的应用要求其必须能够承受持续的高扭转载荷，扭转试验机可以用于生产相关的质量控制，试验需要确定作用在部件连接开始松动时凸轮轴上的扭矩。试验中，凸轮轴部件被水平夹持在试验机中，并被持续施加递增的扭转载荷，最大达1000 Nm。发动机缸体可以是一整个部件或者是多个单独的缸体，缸体主要由一个或多个铸件组成，主要材料为铸铁，或者越来越多采用轻型金属材料，如：铝或铝镁合金。在上述应用中，拉伸试验是在高温下进行的，弯曲试验也是如此。

非破坏性的材料测试可以得到与相关性质及功能紧密相关的测试数据，例如电动作动缸的力-行程特性曲线。下图展示了现代材料试验机的灵活性，功能不仅仅局限于进行材料测试，覆盖了更广的范围。对于弯曲试验，在试验机的上测试空间对高度柔性的短薄膜试样进行2点弯曲试验，来测定其弯曲强度。采用氢气储存能量是向零排放车辆发展的重要组成部分， 设计用于储存压力高达800 bar高压氢气的容器具有重要的作用。为了让电动机达到更高的效率，新能源汽车厂商采用了各种非传统方法：复杂的金属薄板冲压件、更薄的金属薄板以及高性能永磁体。

燃料电池可将化学能从气态氢转换为电、水和热。因此，它们可为汽车等电子产品中的系统甚至固定式发电厂提供能量。与能源或汽车行业中所使用的传统技术相比，燃料电池的效率明显更高，无排放且非常安静。根据使用的电解质和电极将燃料电池分为不同的类别。其中，质子交换膜燃料电池(PEMFC)尤其适用于汽车行业（中型和重型车辆），最具发展潜力。另一方面，固体氧化物燃料电池(SOFC)主要用于固定式储能。燃料电池的主要研发目标包括提高成本效益、提高性能和延长使用寿命。

ROSEN集团专门从事管道检测工具和其他复杂技术设备的研究、开发、制造及使用。在他们位于德国林根(Ems)的场地，该公司正在建立其第一个专用氢气测试实验室。它是该公司试验基地上约4000 m²的新试验中心大楼的一部分。

氢气技术在全球能源行业正变得越来越重要，该技术在努力实现碳中和，最终为气候保护做出贡献。在整个氢气产业价值链中，材料以及基础设施都带来了新的、多样化的材料测试挑战。

这个东西就像动作逻辑控制器，整合试验机启动、停止、监测急停、限位、外围传感器、安全屏蔽门等动作，安装在试验机里，各个制造商可以非常简单的，用自己的控制器驱动这个试验机动起来。比如，像之前提到的这些工厂和软件公司，在建立初期，很多人不看好，觉得试验机这么短的产业链，大家都是各做各的，没必要单独做一个代工厂。其实，现在中国的试验机发源地，吉林省的长春市，已经能够制造出精度媲美英斯特朗的产品，而且价格能压到英斯特朗的三分之一到五分之一。你看，想提高精度，生产线得升级，成本上去了，售价也得上去。

试验机附件是试验机上的一些附属器件，起到连接、配套、辅助或者补充作用，但不是进一步扩展或调整其性能参数，而是完善使用效果。附件需要在试验机上才能使用，通常和试验机一起包装销售。所有材料试验机都可以轻松、灵活地安装、更换试验附件，为了实现客户的质量和可靠性需求，所以厂商会对试验机和各种附件提出最高的质量要求，为客户提供灵活且设计完善的试验机以及可靠的测试结果，来满足客户的需求。

作为材料测试行业的全球领导者，Instron 拥有独一无二的优势，可满足世界各地电池测试实验室的需求，并给予能够以当地语言快速响应的当地支持，提供我们的全套服务，包括安装、校准、培训、现场机器升级和任何服务需求，以最大限度地减少停机时间。除了提供用于电池测试的各种标准夹具和卡件外，Instron 还开发了经专门设计的定制卡件，用于提高电池材料和组件测试的效率和可重复性。然而，棱柱形电池和软包电池已知会出现显著的膨胀和收缩，因此必须对其进行表征，以确保每个电池单元的正确使用和安全性。

该试验类型为压缩并试验，并施加垂直于紧固件轴心的剪切力。为在屈服状态下获得稳定的测试速度，在 软件中首先使用应力控制至屈服前，而后软件自动切换至相对应的位移速率。最后，必须实施精确的控制以防止紧固件被完全破坏并导致固定装置损坏，或使操作人员处于潜在的危险状态之中。航天工业协会发布了 NASM 1312-13，双面剪切试验的紧固件试验方法标准。这是一个有较高难度的试验方法，因为不仅需要有恒定不变的应力和载荷速率，而且需要断裂探测及高响应电机来及时停止设备运行因为测试样不希望被完全破坏，仅需要断裂点即可。

紧固件测试附件允许在大多数标准螺栓，螺钉，螺柱和螺母上进行证明测试，轴向和楔形拉伸测试以及锥形剥离测试。可提供的配件与大多数通用拉伸试验机兼容，包括完整的平板，楔形和沉头测试垫圈，紧固件固定器，短螺栓适配器，固定器减少组件和螺母防护加载芯棒，用于根据ASTM F606和其他紧固件标准进行防护，拉伸和头部强度测试。正因为如此，机器的刚度会影响结果。由于在金属上进行测试需要很高的力，ASTM F606测试最好在高力地板模型系统上进行，对于额定载荷大于600 kN的C系列和D系列螺栓，我们建议使用液压系统。

对于这种测试，我们选用的试验系统，配有用于上拉伸测试空间的型号为 SF-16的高温炉。我们使用了标准的托架，当进行室温测试不需要时，它可以被移出测试空间。即使用了这样的配置，我们仍然可以在下部空间进行压缩测试。快换按钮安装在拉杆的一端用于每个快换式适配器的定位，螺纹夹具被安装在另一端。当要求的温度已经达到时，可以利用材料测试软件的拉伸测试方法进行测试。热拉伸测试数据可以和室温下的拉伸测试结果比较，来确定温度对于合金的影响。我们被要求确定不同高温下的断裂载荷，也就是热拉伸测试。

当研究人员或合同测试机构需要以多种形式提供结果时，现有的数据集可以重新打开并立即重新分析一些调整后的参数，以不同的单位呈现(例如从公制转换为美国习惯)，或导出到替代报告模板。Te测试件是机械加工的，它有效地包括一个坚硬的材料块，在一个表面上有一个锋利的缺口。在不同的方向上测试金属的韧性是很重要的，这与制造中使用的工作过程(例如轧制)有关，因为根据微观结构的不同，性能会有所不同。在这里，必须对每个卸载点的数据应用一系列冗长的计算步骤，以生成J(所做的功)vs Δa(裂缝扩展)的一系列整体点。

当研究人员或合同测试机构需要以多种形式提供结果时，现有的数据集可以重新打开并立即重新分析为可替代的国际标准，以不同的单位呈现(例如从公制转换为美国习惯)，或导出到可替代的报告模板。然而，结果很容易受到一系列因素的影响，因此国际测试标准对一系列旨在确保样品、批次或实验室之间结果可比性的标准具有高度的规范性。测试件是机械加工的，它有效地包括一个坚硬的材料块，在一个表面上有一个锋利的缺口。在不同的方向上测试金属的韧性是很重要的，这与制造中使用的工作过程(例如轧制)有关，因为根据微观结构的不同，性能会有所不同。

这种变化主要以 TENSTAND 项目涉及的工作为导向，在该项目中经证实，由于材料的应变率敏感性，按照同一标准进行的不同机器测试的测试速率会产生不同的结果。自动接触式引伸计还适用于各种标距长度，对于需要测试多种试样类型的用户而言，这种引伸计具有高性价比，具有坚固的设计，能够在测试失效期间保持启用状态。因此，任何可以提高测试量的方法都具有优势。ISO 6892-1 可测定屈服强度上限和下限：根据屈服现象，ISO 6892-1 规定了不连续屈服材料的屈服强度上限和下限要求，以及连续屈服材料的补偿屈服方法。

当测试这种类型的试样时，夹头内断裂可能是一个常见的挑战，因为当试样在接近夹具的地方发生断裂时，测试结果被认为不可报告。除了张力测试外，该标准还概述了对金属材料的夏比冲击测试、弯曲测试、布氏和洛氏硬度测试，而 ASTM E-23、ASTM E190、ASTM E10 和 ASTM E18 标准对这些测试进一步进行了讨论。虽然有许多不同的夹持技术适合测试圆形和扁平材料，但液压楔形或侧动夹具是流行且用途广泛的选择，然而 ASTM A370 中的某些材料（例如管材和紧固件）需要更具体的解决方案。

因此，任何可以提高测试量的方法都具有优势。这是侧动夹具和额定疲劳液压楔形夹具的典型特征，使用这种楔形夹具时，夹持力由与试样的拉伸载荷无直接关系的动力源产生。比例型夹具在测试设置过程中不会施加很大的力，因此可以将多余的力保持在比非比例型夹具施加的力更小的水平。本指南旨在向您介绍 ASTM E8/E8M 拉伸测试的基本要素，并概述所需的材料测试设备、软件和拉伸试样。适用于 E8/E8M 测试的夹持技术有很多种（楔形夹具、侧动夹具、气动夹具等），可以根据对试样施加的夹持力分为比例型夹具或非比例型夹具。

通过非破坏性和破坏性材料测试对材料的机械载荷是否达到断裂或特定变形进行检查。测试可以在不同的环境条件下进行。材料测试通过材料特性值提供材料性能的明确定义，继而可以比较不同的材料。材料测试不仅在研究机构进行，它还有助于公司获得开发新产品和改进现有产品的宝贵知识。拉伸试验拉伸试验用于表征材料在拉伸载荷下的强度和变形行为。压缩试验与压缩试验机弯曲试验与拉伸试验和压缩试验一样，弯曲试验也是实际工况中最常发生的载荷类型之一。弯曲试验用于测定钢、塑料、木材、纸张、陶瓷和其他材料的材料力学特性。疲劳试验。

2D数字图像相关性可显示整个可见试样表面的变形和应变。非接触式videoXtens引伸计记录试验期间的图像序列，逐个图像进行比较，并计算预定义平面视场中的位移，其中每个平面都包括指定数量的摄像机像素。该数据用于创建二维彩色应变图，使您能够一目了然地分析试样行为。DIC - 数字图像相关性通过掩膜轻松定义要分析的图像区域。使用掩膜几何体工具箱（如圆形或多边形），还可以创建不规则掩膜或定义凹槽。您还可以选择使用可以指定不同分辨率的多个掩膜。

是ZwickRoell的核心竞争力之一。在此材料测试中，我们测试的是成品件或部件的材料特性。试验主要集中在准静态试验、循环试验和动态冲击试验等广泛领域。我们还可以在我们自己的ZwickRoell测试实验室中对您的部件进行全面试验。