1试验机概念和用途 试验机是在各种条件、环境下测定金属材料、非金属材料、机械零件、工程结构等的机械性能、工艺性能、内部缺陷和校验旋转零部件动态不平衡量的精密测试仪器。在研究探索新材料、新工艺、新技术和新结构的过程中，试验机是一种不可缺少的重要测试仪器。广泛应用于机械、冶金、石油、化工、建材、建工、航空航天、造船、交通运输、等工业部门以及大专院校、科研院所的相关实验室。对有效使用材料、改进工艺、提高产品质量、降低成本、保证产品安全可靠等都具有重要作用。
1．2试验机的种类：试验机的种类很多，有多种不同的分类方法。按照传统分类方法可以分为金属材料试验机、非金属材料试验机、动平衡试验机 、振动台和无损探伤机等五大类。
1．2．1材料试验机的分类：材料试验机的品种、型号很多，它们的加荷方法、结构特征、测力原理、使用范围都各不相同
1．2．1．1按用途分类: 测定机械性能用试验机和工艺试验用试验机
1．2．1．2按加荷方法分类: 静负荷试验机(静态)和动负荷试验机(动态)
1．2．1．2．1静态试验机主要包括：
●万能试验机：液压万能试验机和电子万能试验机
●压力试验机
●拉力试验机
●扭转试验机
●蠕变试验机
1．2．1．2．2动态试验机主要包括： 疲劳试验机：动静万能试验机、单向脉动疲劳试验机、冲击试验机等
1．2．1．3按测力方式分类:机械测力试验机和电子测力试验机
1．2．1．4按控制方式分类:手动控制和微机伺服控制试验机
1．2．1．5按油缸位置分类:油缸上置式和油缸下置式试验机
1．3材料试验
1．3．1材料的机械性能：材料在外力的作用下，所表现的抵抗变形或破坏的能力，称作材料的机械性能。包括强度、塑性、弹性、脆性、断裂韧性、硬度等。
1．3．2.材料试验：机械性能试验、物理实验、化学实验。
1．3．3材料的机械性能试验：拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转、冲击、疲劳、蠕变、持久、松弛、磨损、硬度等试验。
1．3．3．1拉伸试验：又称拉力试验，是缓慢地在试样两端施加负荷，使试样的工作部分受轴向拉力，引起试样沿轴向伸长，一般进行到拉断为止。通过拉伸试验可测定材料的抗拉强度和塑性特性等。
●拉伸试样要符合相关的国家、行业标准对不同材料的拉伸试验要求。
●试验设备：万能试验机、拉力试验机。
●拉伸试验曲线 应力—应变拉伸曲线
●拉伸曲线的四个阶段
●阶段1(0ab)—弹性变形阶段 a 点对应 PP值叫做比例极限负荷。 b点对应 Pe值叫做弹性极限负荷（不产生永久变形的最大抗力）0—a段 ÄL正比与p 直线阶段 a—b段极微量塑性变形（0.001-0.005%）
●阶段2（bcd）—屈服变形阶段 c 点屈服点对应PS c—d波形段“平台”
●阶段 3(dB)—均匀塑性变形阶段 B点对应Pb值材料的强度极限负荷（所能承受的最大载荷）
●阶段4 (BK)—局部集中变形阶段（缩颈）K点为断裂点对应Pk值断裂负荷。
1．3．3．2压缩试验：与拉伸试验相反，用于测定材料在静压力作用下的压力强度、相对缩短率和断面增大率等。
●对压缩式样的基本要求是两个支承端面要相互平行。
●试验设备：万能试验机、压力试验机
1．3．3．3弯曲试验：用于测定材料或构件等地弯曲强度极限，弹性模量及最大挠度。
●分为简支梁弯曲试验和纯弯曲试验
●试验设备：万能试验机、压力试验机（配备弯曲附件）
1．3．3．4剪切试验
●用于测定材料的抗剪切能力，一般用来评定铆钉用线材的质量。
●剪切试验分为单项剪切和双向剪切试验。
●试验设备：万能试验机
1．3．3．5冲击试验
利用摆锤冲击试样前后的能量差来确定该试样的韧性活脆性。特点是冲击力大、作用时间短、变化快。
1．3．3．6硬度试验
是一种迅速、经济的机械试验方法，是测定材料机械性能应用最广泛的方法之一，是唯一不损坏试件机械性能的试验。
1．3．3．7其他试验
●扭转试验
●疲劳试验
●蠕变试验
●松弛试验
●持久试验
1.4金属机械性能的试验方法
金属材料的室温拉伸试验
材料包括的种类：金属材料和非金属材料，不论是哪种材料在外力的作用下，所表现的抵抗变形或破坏的能力，称做材料的机械性能。机械性能包括：强度、塑性、弹性、脆性、韧性、断裂韧性、硬度等。
1.1强度：材料在外力（静负荷）的作用下，抵抗其变形或破坏的能力称做强度。抵抗外力的能力越大，强度越高，强度的单位Pa或Mpa（N/mm2或MN/m2）。
按材料受力作用不同，强度分为抗拉强度、抗压强度和抗弯强度。
1.2塑性：材料在外力作用下，产生永久变形而不被破坏的能力称做塑性。材料在受外力作用时，产生的塑性变形程度越大，则塑性越好。
1.3弹性：材料在外力作用下，产生变形，当外力取消后，以能恢复原状称为弹性。
1.4脆性：材料在外力作用下，没有明显的永久变形抗断裂称做脆性。
1.5冲击韧性：材料抵抗冲击力的作用而不补破坏的一种能力称做冲击韧性。
1.6断裂韧性：材料内部存在着由于各种原因所产生的微小裂纹在外力作用下，材料抵抗该裂纹扩展的能力，称做断裂韧性。
1.7硬度：材料抵抗比它更硬的物体在压入时而不被破坏的能力，或者说材料抵抗塑性变形、弹性变形的能力称做硬度。
在材料试验中，特别是金属材料的静态试验，最普通中经常用的是在室温条件下进行的拉伸试验。因为金属拉伸试验比较容易作，得到的数据能够反映受试材料的机械特点，因此得到普遍的应用。而作为金属材料拉伸试验的国家标准GB/T228-2002金属材料室温拉伸试验方法，具体体现了对金属材料拉伸的要求和规定。
这个标准是金属试验标准化里的大标准，这不仅是因为它应用普遍，同时，许多其他的试验标准都引用了这个标准，成为那些标准的一部分。
3．时代试金液压万能试验机技术参数与特点：
3．1时代试金液压万能试验机概况
历史悠久 中国最大的液压万能试验机制造基地
品种齐全 满足不同领域用户的材料测试需求
技术领先 引领中国材料测试技术先进水平
济南试金集团有限公司自生产试验机以来，经过50多年的科技创新，液压万能试验机由最初的一个品种，发展到今天的WE、WEW、WAW三种技术水平50余种产品。由于液压式万能试验机具有抗冲击、刚性强、负荷大等显著特点，在大负荷力学性能试验领域具有明显优势，特别是在冶金、建材、建工、交通、教学科研等领域应用十分广泛。
经过几代试金人的不懈努力，形成了完善的液压万能试验机产品系列：
按照技术水平分为三个档次：
a．液压式万能试验机 WE系列
b．微机屏显示液压万能试验机 WEW系列
c．微机控制电液伺服万能试验机 WAW系列
按照主机形式分为三种类型
a.WE-***A 油缸上置式主机（阿姆斯拉式）
b.WE-***B 油缸下置链轮传动式主机
c.WE-***C 油缸下置蜗轮传动式主机（岛津机型）
液压万能试验机产品规格：
基本型的WE系列液压式万能试验机产品，包括WE—**、WE—**A、WE—**B、WE—**C、WE—**D五种型号从50KN到2000KN共18种规格。
WEW系列微机屏显示液压万能试验机包括WEW—**、WEW—**B、WEW—**C、WEW—**D四种型号从50KN到2000KN共16种规格;
WAW系列微机控制电液伺服万能试验机包括WAW—**、WAW—**C、WAW—E**C、WAW—Y**四种型号从50KN到2000KN共18种规格。
按照万能试验机主机形式分为手动夹紧式、液压夹紧式(A)、链轮调整油缸下置式（B）、岛津油缸下置式（C）、油缸下置式施工专用型（D）。
不同的机型具备不同特点，传统阿姆斯拉油缸上置式主机拉伸空间在主机下部，拉伸试验操作方便，劳动强度较低，特别适合冶金系统钢铁企业生产过程中以金属材料拉伸实验为主的用户，但由于整机高度偏高要求试验室必须有足够的空间。
链轮调整油缸下置式（B）和油缸下置式施工专用型（D）液压万能试验机是专为高速公路、铁路建设施工、监理设计，该机型整机高度较低、结构简单、成本较低、转场运输方便，为各施工单位所青睐，但是空间调整机构复杂 、拉伸空间在上部造成工作强度较大、操作不太方便。
岛津油缸下置式（C）型主机由于设计刚度大、传动结构简单、蜗轮机构调整试验空间可靠、设有试验空间多级调整机构、夹紧伺服双油源设计等显著特点，重点面向国内冶金科研机构、钢铁集团技术中心试验室、高校教学科研、军工部门、国家级重点实验室等以科学研究技术开发为主的用户，已在国内销售近千台，返销日本500余台。
WE系列液压式万能试验机可靠性强，对工作环境要求较低，属于成本较低的普及型产品，适宜于冶炼、轧钢、铸造、机械制造等生产现场及公路、铁路、水利水电等建设施工工地现场、原材料进场的性能检测等。
WEW系列微机屏显式液压万能试验机作为WE系列的升级换代产品，采用试金专有技术生产的试验机专用PC卡，从1996年开始大批量生产多年，技术先进、性能稳定可靠，适宜于对拉伸试验有变形要求的较高层次的用户，主要面向经济较发达地区的广大用户，包括各地产品质量监督检测部门、普通高校等。
WAW系列微机控制电液伺服万能试验机是目前具备国际先进水平的高端产品，主要由WAW—Y**系列采用引进日本岛津公司全套主机、控制技术，WAW—E**C系列采用德国DOLI公司EDC120控制器，WAW--**C系列采用济南试金PC机全数字控制技术生产的三种技术水平的产品。主要面向材料科研、质检中心、高校教学科研、军工、航空航天、能源等高端用户。

3.2液压万能试验机技术参数与特点

4．液压万能试验机行业情况
4．1我国液压万能试验机的生产开始于上世纪五十年代初的长春,上世纪90年代以前长春试验机厂、甘肃天水红山试验机厂、济南试验机厂，是我国的三大主要试验机生产企业，长春试验机研究所是我国试验机行业的归口所。从上世纪80年代中期开始，济南试金陆续帮助浙江金华试验机总厂（现为中英合资浙江竞远机械设备有限公司）、山东威海试验机厂开始生产液压万能试验机。上世纪90年代以后，先后有上海华龙测试仪器有限公司，深圳新三思材料测试有限公司、长春科新试验仪器由有限公司、浙江绍兴肯特机械电子有限公司等民营资本进入试验机行业。
4．2长春试验机研究所是国家试验机行业技术归口研究所，成立于一九五九年。现隶属于中国机械工业集团公司（简称国机集团）。是长春市科学技术委员会认定的高新技术企业，首批进入国家仪器仪表行业500强企业之一。国家试验机质量监督检验测试中心、全国试验机标准化技术委员会秘书处、中国仪器仪表学会试验机分会秘书处、中国仪器仪表行业协会试验仪器分会秘书处均挂靠在长春试验机研究所。具有综合开发、研究及生产制造能力。设有四个专业事业部，六个试验室，一个加工装配能力强的制造工厂。拥有员工 280多人，其中高级工程师81人（研究员级7人）。拥有加工设备与检测仪器140多台（套），其中部分高精度测试仪器是试验机行业产品检测的基准设备。目前该所主要产品：电子万能试验机、电液伺服试验机、电子液压万能试验机、高频疲劳试验机、大型结构试验机、蠕变试验机、持久试验机、引伸计、负荷传感器等。
4．3长春科新试验仪器有限公司总部位于吉林省长春市经济技术开发区。成立于1998年，汇集了中科院系统和长春试验机研究所、长春试验机厂、长春第二试验机厂的一批专业技术人才，现有职工120人（其中研究员级7人，高级工程师24人，工程师32人），占地面积8000多平方米，建筑面积4000多平方米），公司前身是中国科学院长春科新测试仪器研究所，1993年取得了制造计量器具许可证认证（吉制00000105号）。产品主要包括：各种规格的电子式试验机、电液式试验机、专用试验机等在内的动静态材料试验系统，可进行拉伸、压缩弯曲、剥离、剪切、疲劳、环境等力学性能试验。
4．4长春新试验机有限责任公司（原名：长春试验机厂）始建于一九四九年，是中国首家生产试验机及其它检测仪器的专业企业。先后研制出各种试验机和力学测试仪器400余种，已累计生产近四万台。产品遍及国内所有的省、市、自治区，并有八百余台产品出口到三十多个国家和地区，在国内同行业厂家中一直占据主导和领先地位，试验机的年生产能力达1000台。但是近年来企业运营出现较大困难，长期处于半停产状态。目前刚刚改制为长春新试验机有限责任公司。产品现有二十多个系列，一百多种常规型号，试验力从5KN至20000KN多种规格。
4．5天水红山试验机有限公司（原天水红山试验机厂）位于甘肃省天水市，原系60年代由长春迁建，曾经是我国试验机行业的大型骨干企业。自上世纪90年代以来，企业人才流失严重，生产经营形势十分困难。目前正在进行企业改制。公司现有员工1680人，其中科技人员300余人，占地面积196亩，拥有资产1.1亿元，设备575台。公司主要生产多种试验机、大型电子衡器、力标准机及称重传感器、通用机械等五大类产品。主要客户分布在航天、航空、航海、国防、科研及能源、交通、石化、冶金、建材、建筑、水利、大专院校、工厂等领域。
4．6上海华龙测试仪器有限公司组建于1993年5月8日，位于上海浦东川沙经济园区，企业占地35亩，建筑面积14600m2，企业资产总计9600万元，具有科研办公大楼、电装调试楼、工装工艺楼、总装车间、机加车间、下料车间、冷作车间、计量室、样机室等设施。企业年产试验机生产能力可达800台。企业设置市场部、制造部、总装部、电装部、质保部、采购部、财务部、技术服务部、办公室、研发中心。产品应用于航空航天、国防军工、机械制造、车辆船舶、冶金矿山、电线电缆、塑料橡胶、建筑建材、大专院校、科研院所、商检质检等领域。企业现有员工256人，其中大专以上学历员工为117人。主导产品为：微机液压万能试验机、液压压力试验机、电子万能试验机、专用试验机等。
4．7中英合资浙江竞远机械设备有限公司是由金华试验机总厂与英国CCE公司合资组建，位于浙江省金华市。拥有试验机研究所及金切、铸造、钣锻焊、装配、电子、热处理、机修、油漆等十个大型专业化车间、五个分厂和两个中外合资子公司。主要生产液压压力试验机、液压万能试验机、冲击试验机、连续焊条机和医疗仪器。公司年产各类试验机、焊条机和医疗仪器3000多台。金华试验机销售有限公司位于金华市朱基头。主营中英合资浙江竞远机械设备有限公司、金华试验机总厂和国内外各知名企业知名品牌的试验机及实验室成套设备的国内外销售及技术服务。兼营国内外机械设备、五金电器、化工建材、金属材料、办公用品、日用百货的批发、零售及进出口业务。试验机业务主要面向公路市场销售液压万能试验机、建材压力试验机等。
中外合资龙游竞远机械设备有限公司成立于2003年3月，是浙江竞远机械设备有限公司的全资子公司。公司总占地面积2万多平方米，距金华市区50公里。龙游竞远机械设备有限公司主要从事试验机新产品的研究开发和制造，尤其是WAW系列自动万能试验机、WEW系列微机数显万能试验机、WDW电子万能试验机、YAW系列自动压力试验机等产品的研发和制造。
4．8深圳新三思材料检测技术有限公司成立于1998年，总部位于深圳福田区，现有员工500多人，总资产约2000万元， 是由原天水红山试验机厂部分人员合资成立的股份制公司。主要产品电子万能试验机、专用试验机。在上海设有液压试验机分公司，年产量在100台左右。
4．9威海市试验机制造有限公司位于威海市青岛北路，现有员工200人，占地面积40000平方米。上世纪80年代开始转产试验机，主要产品：液压式万能试验机、电子万能试验机（单、双空间）、数显式拉力试验机、液压式压力试验机等。主要面向公路市场销售液压万能试验机。
4．10绍兴肯特机械电子有限公司成立于1995年，位于浙江绍兴市上虞道墟镇。现有员工50余人，面积8000平方米。初期主要从事水泥压力试验机的生产研制，2004年开始生产液压万能试验机，主要面向高速公路市场。年产量300台左右。