一、主要用途

微机控制门式双柱电子万能试验机主要用于各种材料的拉伸、压缩、弯曲、剪切、剥离、撕裂等力学性能指标的测试。系统采用微机闭环控制，具有宽广准确的加载速度和测力范围，对载荷、位移的测量和控制有较高的精度和灵敏度。

试验机主机的设计具有外形美观、操作方便、性能稳定可靠的特点，无污染、噪音低、效率高。辅具的设计与主机相匹配，结构为楔型平动式、手动旋转夹紧，试样不受附加力。夹持方便、可靠、不滑移。

本机适用于各种金属、非金属及复合材料的力学性能指标的测试，完全符合国家相关标准的要求。该机广泛应用于建筑建材、航空航天、机械制造、电线电缆、橡胶塑料、汽车制造、减震系统等行业的材料检验分析，是科研院校、大专院校、工矿企业、技术监督、商检仲裁等部门的理想测试设备。

二、技术参数

在选择拉力、压力和弯曲试验机时，需要根据试验材料的尺寸和强度计算所需的载荷，并结合安全系数来确定合适的试验机量程。以下是各类试验机的计算公式和应用示例：

一、拉力试验机的计算公式

拉力试验机用于测试材料的抗拉强度、屈服强度和断裂伸长率等参数，关键计算公式如下：

1. 计算断裂载荷（抗拉强度）

$$F_{\text{max}} = A \times \sigma_{\text{UTS}}$$

• $F_{\text{max}}$：最大拉力（N或kN）

• $A$：试样的截面积（mm²）

• $\sigma_{\text{UTS}}$：材料的极限抗拉强度（MPa，N/mm²）

✅ 示例
某钢材试样的截面积 A = 100 mm²，抗拉强度 σ_UTS = 500 MPa，则：

$$F_{\text{max}} = 100 \times 500 = 50,000N = 50kN$$

➡ 选择量程至少 50kN × 1.52 = 75kN100kN 的拉力试验机

2. 计算屈服载荷

如果需要测试材料的屈服强度（σ_y），则：

$$F_{\text{yield}} = A \times \sigma_{\text{y}}$$

• $\sigma_{\text{y}}$：材料的屈服强度（MPa）

✅ 示例
同样的试样，若屈服强度 σ_y = 300 MPa，则：

$$F_{\text{yield}} = 100 \times 300 = 30kN$$

3. 计算安全载荷

考虑安全系数：

$$F_{\text{device}} \geq F_{\text{max}} \times 1.5 \quad \text{或} \quad F_{\text{max}} \times 2$$

二、压力试验机的计算公式

压力试验机用于测试材料的抗压强度，主要计算公式如下：

1. 计算抗压载荷

$$F_{\text{max}} = A \times \sigma_{\text{C}}$$

• $\sigma_{\text{C}}$：材料的抗压强度（MPa）

• $A$：试样受压面积（mm²）

✅ 示例
混凝土试样 A = 100 × 100 mm = 10,000 mm²，抗压强度 σ_C = 40 MPa：

$$F_{\text{max}} = 10,000 \times 40 = 400,000N = 400kN$$

➡ 选择量程 400kN × 1.52 = 600kN800kN 的压力试验机

2. 圆柱体试样抗压载荷

$$F_{\text{max}}=\pi \times r^2\times {\sigma }_{\text{C}}$$

• $r$：试样半径（mm）

✅ 示例
直径 D = 100 mm，则 r = 50 mm：

$$F_{\text{max}} = 3.1416 \times (50)^2 \times 40 = 314,160N = 314kN$$

➡ 选择量程 500kN 以上的压力试验机

三、弯曲试验机的计算公式

弯曲试验机用于测试材料的抗弯强度，关键计算公式如下：

1. 三点弯曲载荷

$$F = \frac{\sigma_{\text{bend}} \times b \times h^2}{6L}$$

• $\sigma_{\text{bend}}$：材料抗弯强度（MPa）

• $b$：试样宽度（mm）

• $h$：试样厚度（mm）

• $L$：跨距（mm）

✅ 示例
材料抗弯强度 σ_bend = 120 MPa，试样 b = 20mm, h = 10mm, L = 100mm：

$$F=\frac{120\times 20\times {10}^2}{6\times 100}=40kN$$

➡ 选择量程 60kN~80kN 的弯曲试验机

2. 四点弯曲载荷

$$F=\frac{{\sigma }_{\text{bend}}\times b\times h^2}{3L}$$

四点弯曲试验的载荷约为三点弯曲的一半，因此设备量程通常相同。

四、综合选型建议

✅ 1. 计算所需的最大载荷（拉力、压力或弯曲）
✅ 2. 乘以 1.5~2 倍安全系数
✅ 3. 选择合适量程的试验机

通过合理计算，确保试验机不会超载，并能准确测量材料的力学性能。