萬能試驗機
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萬能試驗機（Universal Testing Machine, UTM），也稱為萬能試驗機、萬能拉力機、材料試驗機、材料試驗架，是一種用於測試材料在不同條件下的物理特性的設備。它主要用於測試材料的抗拉強度（拉伸）、抗壓強度（壓縮）、抗彎強度、彎曲、剪切、硬度和扭轉等特性，為設計和確保材料質量提供寶貴的數據。早期的拉力試驗機被稱為張力計。「通用」一詞反映了該設備能夠對各種材料、組件和結構執行多種標準測試應用，即它具有多功能性。
歷史起源
萬能試驗機（Universal Testing Machine, UTM）的歷史可以追溯到19世紀末期。隨着工業革命的發展，對於材料強度和性能的測試需求逐漸增加。早期的測試設備通常是單一功能的，例如用於測量材料拉伸強度的張力計（tensometer）。隨着對多功能測試設備的需求增長，萬能試驗機的概念逐步形成。
發展歷程
萬能試驗機的發展經歷了多個階段：
20世紀初：早期的萬能試驗機開始出現，這些設備能夠執行多種類型的測試，如拉伸、壓縮和彎曲測試。這些設備在設計上更加穩定，並引入了一些自動化功能，如電動加載裝置和基本的數據記錄系統。
20世紀中後期：隨着電子技術和計算機技術的進步，萬能試驗機的設計也得到了顯著改進。數字顯示器和計算機控制系統被引入，使得測試過程更加精確可控。傳感器技術的進步也使得數據記錄更加準確。
21世紀：現代萬能試驗機集成了先進的傳感器、計算機輔助設計（CAD）軟件和數據處理系統。這些設備能夠進行複雜的數據分析，並支持遠程操作和監控。技術進步使得萬能試驗機的測試效率和準確性大幅提升。
萬能試驗機的分類
萬能試驗機是一種多功能的材料測試設備，可以用來評估各種材料的力學性能。根據不同的標準，萬能試驗機可以分為多種類型，下面是一些主要的分類方式：
- 依據驅動方式 電子驅動萬能試驗機：這種類型的試驗機通常採用電機驅動，並配備先進的伺服控制系統，能夠提供高精度的力值和位移控制。適合進行靜態和動態力學測試。 液壓驅動萬能試驗機：使用液壓系統來施加力量，特別適合進行高負載的測試，如金屬材料的強度測試。
- 依據測試功能 單功能萬能試驗機：專注於某一種或幾種特定的測試，如拉伸、壓縮、彎曲等。 多用途萬能試驗機：能夠在一個平台上完成多種測試任務，如拉伸、壓縮、剪切、彎曲等。
- 依據控制方式 手動控制：基本的操作模式，適用於簡單的測試任務。 半自動控制：結合了一定程度的自動化功能，但仍需要人工干預。 全自動控制：完全由計算機控制，能夠自動執行測試程序，收集和分析數據。
- 依據應用領域 實驗室用萬能試驗機：設計用於科研機構和質量控制部門，要求測試精度高。 工業用萬能試驗機：在生產線上用於快速檢測材料性能，強調操作簡便性和耐用性。
- 依據技術特性 傳統型萬能試驗機：基於傳統的機械和電氣技術構建。 智能型萬能試驗機：集成最新傳感技術、數據處理能力和網絡通信功能，支持遠程監控和數據分析。
參考
- ^ Davis, Joseph R. Tensile Testing, 2nd Edition. 拉伸试验，第二版. ASM International. 2004-01-01. ISBN 978-1-61503-095-8 （英語）.
- ^ MMI-27975714. 2024 年全球万能试验机市场研究报告，预测至 2029 年. 360 Research Report. 2024 年 8 月 7 日 –透過MMI-27975714 （英語）.