材料力学测试技术中的理论方法与实验应用

杨建奇

内蒙古赤峰市克什克腾旗职业技术教育中心学校

材料力学的性能测试技术是判断材料可靠性的主要途径，是建立计算机材料性能模拟数据库的重要保证。对材料性能的测试技术和对材料从宏观到微观的不同层次的特征研究成为了现代材料学的重要组成部分[2]。材料作为工农业最常用的物质，其本身的使用性能是最重要的，特别是针对性的材料性能是在材料的使用过程中最需要的。材料性能的力学测试主要是为了了解材料的力学性能和影响其力学性能的关键因素，以此来达到充分发挥其力学作用的目的。

一、材料的力学性能测试的重要性

对材料性能和成分、机构的测试分析是现代材料性能测试的主要内容，在进行测试时，是通过宏观的测试和微观的观察来分析与评价的，使得材料的性能和特点能够被充分的发挥出来。材料的力学性能测试工作是运用材料进行设计和制造工艺的最基础工作，也是研发新型产品的有力保证。材料的力学性能测试工作在材料研究和开发中起着至关重要的作用，在实际的生产工作中，研发新型材料，研究新得技术，并对新的材料性能进行测试和分析，得出新型材料重要数据，是生产、应用、发展和创新的重要支持。

二、材料的力学性能测试作用

材料学的整体发展促进了现代社会各行业的快速发展，同时也给新型材料和技术的研发创造了坚实的先决条件。材料的力学测试技术起源于材料学对于创新的需求，它的出现同时也促进了材料学的发展。对于我国目前的社会经济发展状况而言，材料的力学性能测试技术能够促进先进科学技术和设备的生产，使得生产、生活变得更加快捷、有效、准确和经济实惠。

三、材料的力学性能测试技术

绝大部分的材料都是有一个动载荷的，但材料承受重复作用的在和运动时，即使是没有超过材料的弹性极限甚至是远远小于弹性极限时，材料的状态便有可能会被破坏，重复的作用力使材料的结构或状态发生变化，使材料疲劳。材料的疲劳致使材料发生断裂，这是非常普遍的现象。

（1）应力疲劳实验技术

材料疲劳测试技术就是用以测定材料或者结构的疲劳应力的技术，疲劳是在循环的重复作用下发生在材料某处的永久性损伤，在该点进行重复的作用后，损伤会使材料断裂。针对材料的疲劳疲劳试验进行精确的分析，才能得出材料在实际生产、生活中的抗疲劳程度，并根据其抗疲劳程度进行系统的定位，充分的发挥出其功效。

（2）低周疲劳实验技术

当前社会不断发展，工业技术也跟着不断地进步，各种材料也在逐步的向着高温、高压等防线飞速发展，材料的使用条件和使用环境也变得越来越苛刻。特别是近些年来为了大幅度的提高产品性能，提高产品使用质量，以增强其使用效果，材料在设计上逐渐有静强度转变成有限寿命的设计方式。这种设计方向表明了现代工业对材料的疲劳试验和设计有着深刻的认识，这也是近代工业的重点贡献[3]。现代工业使用材料大部分都进入了塑性状态，材料承受着高应力，但却是低循环，使用寿命较长。但在早期的工业活动中由于技术的落后，使得很多工程缺乏准确的材料疲劳数据，经常导致材料因疲劳而发生损坏。

对于工程材料而言，无论是铸造过程中还是在使用过程中，材料的孔洞和凹槽出都是其应力集中区。即使在材料设计时尽量的将应力集中区设计在材料的弹性范围内，但过多的应力集中还是会使材料进入塑性状态。一些特殊用途的材料，为了减少材料的质量，普遍进行有限寿命设计的设计，减少因材料破损所带来的损失。材料在地循环的疲劳状态下其特性会发生改变，研究材料的形变和塑性变形是材料的力学测试中非常具有工程意义的工作。

（3）材料的断裂力学测试技术

在实际的生产生活中，任何材料都无法避免的产生缺陷，其中或是材料的结构中固有的，或是在加工和使用中产生的，这些缺陷的扩展大大的降低了材料的承受力和使用寿命，影响了设备的运行，甚至使之失去效用[4]。通过材料的力学测试技术可以得到准确的相关数据，根据其性质进行适当的预防措施，减少因其损坏造成的不必要损失。

结语：

现代主义市场经济的快速发展使得工业技术进行了大量变革，材料的力学测试技术和相关设备也是不断更新换代。随着大量精密机械的产生，对材料的要求也逐渐变得苛刻起来[5]。使用力学试验技术对材料进行力学测验，特别是一些要求在高温、低温、腐蚀、高压等环境中工作的材料进行测验，能够有效的减少不必要的损失，从而保证设备的整体安全性能。

[1]陈文哲.材料力学性能测试技术的进展与趋势[J].理化检验(物理分册),2010,02:102-109.

[2]王建国.材料力学性能测试与评价技术进展[J].工程与试验,2010,S1:1-15-28.

[3]张段芹,刘建秀,褚金奎.低维纳米材料的力学性能测试技术研究进展[J].微纳电子技术,2014,07:451-457.

[4]陈隆庆,赵明暤,张统一.薄膜的力学测试技术[J].机械强度,2011,04:413-429.

[5]许硕贵,张春才.骨科生物力学测试技术及其意义[J].生物医学工程与临床,2012,04:232-235.