拉力實(shí)驗(yàn)機(jī)，也被稱為萬能材料試驗(yàn)機(jī)，主要用于對各種材料進(jìn)行拉伸、壓縮、彎曲等力學(xué)性能測試，其工作原理如下：

加載原理

• 拉力實(shí)驗(yàn)機(jī)通過動(dòng)力系統(tǒng)對試樣施加作用力。一般由電機(jī)作為動(dòng)力源，經(jīng)減速機(jī)將電機(jī)的高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為低轉(zhuǎn)速，同時(shí)增大輸出扭矩。再通過絲杠、螺母傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，從而使夾具對試樣進(jìn)行拉伸或壓縮等加載操作。加載速度可通過電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行精確控制，以滿足不同材料和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

測量原理

• 力值測量：在加載過程中，試樣所承受的力通過夾具傳遞到力傳感器上。力傳感器通常采用應(yīng)變片式原理，當(dāng)受到外力作用時(shí)，傳感器內(nèi)部的彈性元件發(fā)生微小變形，粘貼在彈性元件上的應(yīng)變片也隨之變形，導(dǎo)致其電阻值發(fā)生變化。通過惠斯通電橋?qū)㈦娮枳兓D(zhuǎn)換為電壓信號，該信號與所受外力成正比，經(jīng)放大器放大后，由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，最終在試驗(yàn)機(jī)的顯示屏上顯示出力值大小。

• 變形測量：測量試樣變形通常有兩種方式。一種是通過安裝在夾具上的引伸計(jì)來測量，引伸計(jì)的兩端與試樣接觸，當(dāng)試樣發(fā)生變形時(shí)，引伸計(jì)的測量臂會(huì)隨之移動(dòng)，通過內(nèi)部的應(yīng)變片或其他位移測量元件將變形量轉(zhuǎn)換為電信號，進(jìn)而測量出試樣的伸長或壓縮量。另一種方式是通過測量絲杠的位移來間接獲得試樣的變形量，由安裝在絲杠或電機(jī)上的編碼器記錄絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)，結(jié)合絲杠的螺距，計(jì)算出夾具的移動(dòng)距離，從而得到試樣的變形量。

數(shù)據(jù)處理與控制原理

• 拉力實(shí)驗(yàn)機(jī)配備有專門的控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理軟件?？刂葡到y(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對試驗(yàn)過程的自動(dòng)化控制，包括設(shè)定試驗(yàn)參數(shù)（如加載速度、試驗(yàn)終止條件等）、控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)以及協(xié)調(diào)力傳感器和變形測量裝置的工作。數(shù)據(jù)處理軟件對采集到的力值和變形數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，繪制出應(yīng)力 - 應(yīng)變曲線、力 - 位移曲線等，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)計(jì)算出材料的力學(xué)性能參數(shù)，如屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、彈性模量等，并可對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、打印和分析，以便用戶進(jìn)行結(jié)果評估和報(bào)告生成