拉力實(shí)驗(yàn)機(jī)行業(yè)伴隨著現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷的發(fā)展。第一臺試驗(yàn)機(jī)出現(xiàn)在十八世紀(jì)的歐洲，其運(yùn)用杠桿原理設(shè)計(jì)而成，屬于機(jī)械式加載試驗(yàn)機(jī)。最初的試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)品功能簡單，完全需要手動操作。直到十九世紀(jì)后期，機(jī)械式加載試驗(yàn)機(jī)出現(xiàn)較大的進(jìn)步，其由電動機(jī)產(chǎn)生動力、絲杠進(jìn)行傳動。十九世紀(jì)初期，由于液壓技術(shù)的快速發(fā)展，液壓式加載試驗(yàn)機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。液壓式加載試驗(yàn)機(jī)使得控制加載材料負(fù)荷速率更加方便，可承受負(fù)荷也大幅提升。從上世紀(jì)四五十年代起，電子技術(shù)的發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)和伺服電機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使得試驗(yàn)機(jī)行業(yè)發(fā)生了巨大的變化，試驗(yàn)機(jī)功能越來越豐富、控制精度越來越高，并可以自動進(jìn)行材料試驗(yàn)。那么目前先進(jìn)的拉力實(shí)驗(yàn)機(jī)至少需要哪些功能呢？

1、拉力實(shí)驗(yàn)機(jī)的材料試驗(yàn)功能

材料試驗(yàn)控制功能是試驗(yàn)機(jī)計(jì)算機(jī)控制軟件的核心功能，是材料試驗(yàn)工藝的體現(xiàn)，材料試驗(yàn)控制效果的好壞也是評價拉力實(shí)驗(yàn)機(jī)控制系統(tǒng)好壞的一個十分關(guān)鍵的指標(biāo)。材料試驗(yàn)功能可以分為手動控制試驗(yàn)和自動控制試驗(yàn)功能。手動控制試驗(yàn)用于手動調(diào)整試驗(yàn)機(jī)夾頭，或者手動控制對材料進(jìn)行拉伸/壓縮。自動控制試驗(yàn)是指在用戶設(shè)定好試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)之后，不需要試驗(yàn)機(jī)操作人員干預(yù)的情況下，軟件按照用戶設(shè)定的目標(biāo)自動對材料進(jìn)行試驗(yàn)。拉力實(shí)驗(yàn)機(jī)自動試驗(yàn)方式包含有拉伸試驗(yàn)、耐受試驗(yàn)、加載至設(shè)定力-繼續(xù)加載試驗(yàn)、循環(huán)卸載試驗(yàn)等等。這里對幾種經(jīng)常使用的自動試驗(yàn)方式進(jìn)行敘述。

1）拉伸試驗(yàn)

拉伸試驗(yàn)是最基本的一種十分靈活的材料試驗(yàn)方式，可用于測試材料的最大抗拉程度，其為分段試驗(yàn)，最大支持八段輸入。拉伸試驗(yàn)每一段包含有三個參數(shù)，分別為起始力（KN）、結(jié)束力(KN)、拉伸時間（S）。此每段三個參數(shù)的含義為在設(shè)定的拉伸時間內(nèi)，對材料施加力，使得材料承受力由起始力均勻變化到結(jié)束力。用戶可以設(shè)定 1-8 段。試驗(yàn)開始時，從第一段開始，依次對材料進(jìn)行試驗(yàn)。當(dāng)所有段數(shù)執(zhí)行完畢后，本次拉伸試驗(yàn)結(jié)束。

2）耐受試驗(yàn)

耐受試驗(yàn)也是材料試驗(yàn)中十分常見的一種試驗(yàn)方式，其用于測試材料的抗疲勞特性，此試驗(yàn)進(jìn)行的試驗(yàn)時間比較長。該試驗(yàn)方式下，用戶設(shè)定的試驗(yàn)參數(shù)包括加載速度(KN/S)、加載負(fù)荷(KN)、保壓時間(h)、數(shù)據(jù)記錄時間(Min)。用戶配置參數(shù)的含義為將材料按照設(shè)定的加載速度進(jìn)行加載，加載到設(shè)定的加載負(fù)荷后，保持此加載負(fù)荷設(shè)定的保壓時間。保壓時間到后，此耐受試驗(yàn)結(jié)束。如果在保壓時間沒到情況下，材料被拉斷，則說明材料耐受特性不合格。考慮到耐受試驗(yàn)進(jìn)行時間比較長（一般以小時計(jì)），此處包含數(shù)據(jù)記錄時間，該參數(shù)以分鐘為單位，表示每隔該設(shè)定的時間便更新記錄當(dāng)前試驗(yàn)情況，以防意外因素（比如說停電）中止該試驗(yàn)后，下次可以調(diào)取記錄，在此試驗(yàn)的基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)。

3）加載至設(shè)定力-繼續(xù)加載試驗(yàn) 

加載至設(shè)定力-繼續(xù)加載試驗(yàn)方式是多級加載試驗(yàn)，其亦用于測試材料的最大抗拉強(qiáng)度。該試驗(yàn)方式下用戶需要配置的參數(shù)有力加載速度(KN/S)和力保持負(fù)荷（KN），除此之外，該試驗(yàn)方式還需要配合繼續(xù)試驗(yàn)按鈕的使用。試驗(yàn)開始前，用戶配置好加載速度和保持負(fù)荷后，開始進(jìn)行材料試驗(yàn)，繼續(xù)按鍵被禁能，試驗(yàn)機(jī)控制軟件按照設(shè)置的力加載速度對材料施加力，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的力保持負(fù)荷后，繼續(xù)按鍵被使能，此時用戶可以設(shè)置新的力加載速度和力保持負(fù)荷，點(diǎn)擊繼續(xù)按鍵繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)。此試驗(yàn)方式可以這樣不斷的進(jìn)行下去，直到材料被拉斷或者人為的中止試驗(yàn)。

4）循環(huán)卸載試驗(yàn) 

該試驗(yàn)方式用于測試材料的韌性和抗疲勞性。該試驗(yàn)方式的配置參數(shù)有力加載速率(KN/S)，設(shè)定力值(KN)，循環(huán)次數(shù)。該組參數(shù)的含義為以設(shè)定的力加載速率對材料進(jìn)行拉伸，達(dá)到設(shè)定力值后，試驗(yàn)機(jī)拉頭回到起始位置，使得材料不再承受拉力。當(dāng)材料回到起始位置后，并在此按照力加載速率進(jìn)行拉伸，達(dá)到設(shè)定力值后，并再次回退到起始位置，這樣一直反復(fù)試驗(yàn)，直至試驗(yàn)次數(shù)達(dá)到設(shè)定的循環(huán)次數(shù)為止。

2、實(shí)時曲線和數(shù)據(jù)顯示功能

實(shí)時曲線是拉力實(shí)驗(yàn)機(jī)不可缺少的功能，曲線類型一般包括材料力-時間曲線、材料力-材料形變曲線、材料形變-時間曲線等。當(dāng)開啟試驗(yàn)時，根據(jù)實(shí)際的試驗(yàn)狀態(tài)，實(shí)時的進(jìn)行曲線的繪制。除此之外，實(shí)時曲線還必須具備曲線放大、曲線保存、曲線打印等功能。通過對實(shí)時曲線進(jìn)行分析，用戶可以得到試驗(yàn)材料的性能參數(shù)，比如材料屈服強(qiáng)度、材料彈性模量、規(guī)定比例壓縮強(qiáng)度、規(guī)定非比例壓縮強(qiáng)度等等指標(biāo)。此外，實(shí)時曲線也用于試驗(yàn)控制參數(shù)的設(shè)置過程中，操作人員通過觀察當(dāng)前實(shí)時曲線與控制目標(biāo)的差別，來調(diào)整控制參數(shù)。實(shí)時數(shù)據(jù)顯示功能可以使得試驗(yàn)機(jī)操作人員更加直觀的監(jiān)控當(dāng)前材料試驗(yàn)的狀態(tài)，其以實(shí)時浮點(diǎn)數(shù)的形式顯示當(dāng)前材料承受力、當(dāng)前材料形變量以及試驗(yàn)過程中最大材料承受力值。此外，實(shí)時數(shù)據(jù)顯示功能還用于力和位移的校正階段，驗(yàn)證力和位移的校正精度。實(shí)時曲線和實(shí)時數(shù)據(jù)顯示功能是試驗(yàn)機(jī)軟件中的試驗(yàn)監(jiān)控部分，它是供用戶分析材料性能、監(jiān)控試驗(yàn)狀態(tài)的接口。

3  拉力實(shí)驗(yàn)機(jī)報表總結(jié)功能

當(dāng)拉力實(shí)驗(yàn)機(jī)材料試驗(yàn)完成之后，試驗(yàn)機(jī)操作人員需要記錄當(dāng)前試驗(yàn)的相關(guān)信息，需要記錄的信息有試驗(yàn)時間、試驗(yàn)編號、試驗(yàn)人員、試驗(yàn)材料、試驗(yàn)材料性能指標(biāo)等等。試驗(yàn)機(jī)報表功能便提供了進(jìn)行試驗(yàn)總結(jié)的接口，使得用戶可以將試驗(yàn)相關(guān)信息記錄的硬盤文件當(dāng)中，以便以后可以調(diào)取或者打印分析。