双轴拉力试验机和单轴拉力试验机有什么区别？

一、 核心区别

二、 工作原理与结构

• 单轴试验机：

• 结构： 通常是一个立式或卧式框架，有一个可移动的横梁（动横梁）和一个固定横梁。试样夹在两横梁之间，动横梁移动对试样进行拉伸或压缩。

• 控制： 单通道控制，只需控制一个方向的运动与力。

• 传感器： 通常配备一个力传感器和一个引伸计。

• 双轴试验机：

• 结构： 复杂得多。常见结构有：

• 控制： 多通道同步协调控制，需要精密控制两个方向上的载荷或位移，并保持同步性，技术难度高。

• 传感器： 需要多个力传感器和位移传感器，甚至需要全场应变测量系统（如数字图像相关DIC）来测量平面内的复杂应变场。

1. 十字形结构： 具有四个独立的作动器，分别位于十字形的四个臂上，可独立控制每个方向的载荷和位移。

2. 多作动器框架结构： 在平面内布置多个作动器，实现对试样边缘的多点控制。

三、 主要应用领域

• 单轴拉力试验机（应用极其广泛）：

• 材料研发与质检： 金属、塑料、橡胶、纺织品、复合材料、纸张、薄膜等的基础力学性能测试。

• 产品质量控制： 螺栓、钢丝、绳索、塑料部件等的强度验收。

• 学术研究： 材料本构关系的基础研究。

• 双轴拉力试验机（面向特定前沿领域）：

• 薄膜与柔性材料： 研究手机屏幕柔性膜、包装薄膜、生物组织等在复杂弯折、膨胀状态下的行为。

• 纺织物与软组织： 模拟皮肤、血管、织物在二维方向同时受力（如人体关节处的皮肤拉伸）的力学响应。

• 复合材料： 研究各向异性材料（如纤维增强复合材料）在平面内多向载荷下的失效机理和强度。

• 金属成形研究： 模拟板材在冲压成型过程中复杂的双拉或拉-剪应力状态，获取材料的成型极限图。

四、 选择总结