復(fù)合材料拉伸試驗機(jī)是專門用于評估復(fù)合材料力學(xué)性能的關(guān)鍵設(shè)備,其工作流程嚴(yán)謹(jǐn)且系統(tǒng)化,具體包含以下環(huán)節(jié):
  1.試樣制備與安裝
  根據(jù)國際或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(如ASTM、ISO規(guī)范)切割或成型均勻的啞鈴狀、矩形等形狀的試樣,確保尺寸精度符合要求。使用專用夾具固定試樣兩端,調(diào)整間距以適配不同標(biāo)距需求,同時保證試樣軸線與加載方向嚴(yán)格對齊,避免偏斜導(dǎo)致應(yīng)力分布不均。部分機(jī)型配備自動定心功能,可進(jìn)一步提升裝夾效率與準(zhǔn)確性。
  2.參數(shù)預(yù)設(shè)與環(huán)境調(diào)控
  操作人員通過觸控屏或計算機(jī)軟件設(shè)定試驗速度、最大載荷限值、數(shù)據(jù)采集頻率等關(guān)鍵參數(shù),并可選擇恒定速率控制模式(如位移控制或應(yīng)力控制)。若需模擬實際工況,還可聯(lián)動環(huán)境箱進(jìn)行高低溫、濕度循環(huán)等條件疊加測試,以探究復(fù)合材料在復(fù)雜環(huán)境下的性能變化規(guī)律。
  啟動前執(zhí)行微小預(yù)加載程序,消除系統(tǒng)間隙并確認(rèn)夾具緊固狀態(tài)正常。隨后進(jìn)行傳感器歸零校準(zhǔn),確保初始讀數(shù)無偏移;同時檢查應(yīng)變引伸計是否精準(zhǔn)接觸試樣表面,為后續(xù)形變測量提供可靠基準(zhǔn)。此步驟有效排除設(shè)備自身誤差對結(jié)果的影響。
  4.正式加載與動態(tài)監(jiān)測
  按照設(shè)定方案勻速施加拉力,過程中實時采集力值、位移、時間等原始數(shù)據(jù)流。高精度負(fù)荷傳感器將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字量傳輸至處理器,同步記錄應(yīng)力-應(yīng)變曲線演變過程。對于具有各向異性特點的復(fù)合材料,可通過多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)分別追蹤縱向、橫向及剪切方向的響應(yīng)特性。
  5.失效判定與應(yīng)急響應(yīng)
  當(dāng)檢測到載荷驟降、位移突變或達(dá)到預(yù)設(shè)斷裂判據(jù)時,系統(tǒng)自動觸發(fā)停機(jī)保護(hù)機(jī)制,防止過度變形損壞設(shè)備。此時保存完整的斷裂能、屈服強(qiáng)度等特征指標(biāo),并標(biāo)記試樣破壞形態(tài)(如纖維拔出、基體開裂或界面脫粘),為失效模式分析提供直觀依據(jù)。
  6.復(fù)合材料拉伸試驗機(jī)數(shù)據(jù)處理與報告生成
  內(nèi)置算法自動計算抗拉強(qiáng)度、彈性模量、延伸率等核心指標(biāo),結(jié)合用戶自定義公式完成定制化分析。生成包含原始數(shù)據(jù)、特征圖譜及統(tǒng)計分析結(jié)果的結(jié)構(gòu)化報告,支持導(dǎo)出Excel/PDF格式供科研論文撰寫或質(zhì)量管控存檔。部分儀器還具備歷史數(shù)據(jù)對比功能,便于追蹤材料批次穩(wěn)定性差異。
  7.后處理與設(shè)備維護(hù)
  試驗結(jié)束后卸載殘余應(yīng)力,清理碎屑并檢查夾具磨損情況。定期校驗傳感器線性度、核查機(jī)械傳動部件潤滑狀態(tài),確保長期運行下的測量重復(fù)性與可靠性。針對特殊介質(zhì)浸泡后的腐蝕性試樣,需及時清潔密封組件以避免腐蝕擴(kuò)散影響后續(xù)實驗精度。
  該流程通過標(biāo)準(zhǔn)化操作與智能化控制,全面覆蓋從試樣準(zhǔn)備到數(shù)據(jù)分析的全生命周期管理,為復(fù)合材料的研發(fā)優(yōu)化、工藝驗證及質(zhì)量控制提供量化支撐。
 
