萬能試驗機的精度是保障材料力學性能測試數據可靠的核心,其影響因素可分為設備自身硬件因素、試驗操作與方法因素、環(huán)境與試樣因素三大類,具體如下:
設備自身硬件因素
傳感器精度與校準狀態(tài)力傳感器、位移傳感器、引伸計是精度的核心部件。力傳感器的精度等級(0.3 級 / 0.5 級)直接決定力值測量誤差;位移傳感器(光柵尺優(yōu)于光電編碼器)的分辨率和線性度影響位移 / 變形數據準確性;引伸計的夾持同軸度、彈性爪狀態(tài),會直接干擾彈性模量、屈服應變等高精度指標的測試結果。傳感器未定期校準(建議每半年~1 年校準一次)或超期使用,會累積系統(tǒng)誤差,導致數據偏離真實值。
驅動與傳動系統(tǒng)穩(wěn)定性電子萬能試驗機的伺服電機 + 滾珠絲杠傳動鏈,若絲杠缺潤滑脂、磨損嚴重或皮帶松動,會導致橫梁移動卡頓、速率波動,影響加載平穩(wěn)性;液壓萬能試驗機的液壓油黏度變化、液壓閥磨損、油缸泄漏,會造成壓力傳遞滯后,力值波動偏大。
夾具與工裝的適配性夾具夾持面磨損、防滑襯墊老化,會導致試樣打滑,力值曲線出現(xiàn)突變;夾具同軸度偏差,會使試樣受側向力,造成提前斷裂或屈服點判定錯誤;壓縮 / 彎曲試驗的壓板、支座平整度不足,會導致試樣受力不均,測試數據離散性大。
試驗操作與方法因素
參數設置的規(guī)范性拉伸速率設置錯誤(如硬塑料誤設為 50mm/min)會直接導致拉伸強度偏高;量程選擇不當(用 50kN 傳感器測 5kN 以下的塑料薄膜)會造成 “大秤稱小物”,力值分辨率不足;停機條件設置不合理(如未勾選 “斷裂停機”)可能導致設備過載。
裝夾與調零的準確性試樣裝夾歪斜、夾持長度不符合標準,會引入附加應力;試驗前未對力值、位移、引伸計進行調零,會產生初始偏差;引伸計未精準夾持在試樣標距段,會導致變形測量數據失真。
操作規(guī)范性試驗過程中人工干預過早(如提前取下引伸計)、急停操作頻繁,會影響數據完整性;試樣斷裂后未及時清理夾具碎屑,會影響下一次裝夾精度。
環(huán)境與試樣因素
實驗室環(huán)境條件溫度偏離標準值(23℃±2℃)會導致傳感器熱漂移,同時改變塑料、橡膠等材料的自身力學性能;濕度超標(>60%)會加速傳感器電路氧化、夾具生銹;外界振動、強電磁場會干擾傳感器信號,造成數據跳變。
試樣的制備與狀態(tài)調節(jié)試樣尺寸偏差(厚度、寬度超公差)、邊緣有缺口或氣泡,會導致應力集中,測試數據離散性大;試樣未按標準進行狀態(tài)調節(jié)(如塑料未放置 16h 以上消除內應力),會使測試結果無法反映材料真實性能。