回顧歷史長河，人類文明發展的每一腳步里都刻著材料的痕跡，而材料性能測試作為人們選取材料的衡量標準，自是有著非常重要的作用。時至今日，伴隨著材料學、近代物理學、微電子學、計算機技術等的飛速發展，材料測試系統無不體現著數字化、智能化的色彩。

但你可知道曾經的曾經， 材料力學試驗機是什么樣子的？今天，帶你追溯一下材料力學性能試驗機的發展史。

1、試驗機的發展簡史

1638年大物理學家伽利略用施加凈重的方法測量木頭、金屬的彎曲強度，是有記錄人類第一次用嚴謹的試驗方法計算材料的力學性能。

伽利略彎曲測試裝置

1729年Musschenbroek發明第一臺材料試驗機，它是根據杠桿原理制成的，形狀很像一臺大秤。

第一臺材料試驗機

1856年Fairbairn發明第一臺高溫力學性能測試裝置

第一臺高溫力學性能測試裝置

美國在1869年由一位叫奧利森（Tinius Olsen）的工程師發明了一臺杠桿式拉伸試驗機，該試驗機并在1880年申請了專利，這項專利名稱叫“一個普遍測試的機器”，也就是現在所稱的杠桿式拉伸試驗機。

1880年，英國生產出杠桿重錘式材料試驗機，其原理也就是采用砝碼加載的形式。

19世紀80年代力學試驗機

英國早在1880年生產出杠桿重錘式材料試驗機，其原理也就是采用砝碼加載的形式。1908年又生產出螺母、螺桿加載的萬能試驗機，這個也就是現在電子萬能試驗機的雛形。在這些試驗機上可進行拉伸、壓縮、彎曲、剪切等試驗。

理勒杠桿萬能試驗機

   90年前，瑞士的Amsler公司開發了液壓萬能試驗機，它利用液壓油的壓力對試件加載。這種試驗機操作方便、作用力大、結構簡單、體積緊湊，至今這種試驗機仍在生產和使用。它能進行各種靜態試驗，但在加載的過程中不能進行控制。在加載情況不同時所測得的數據將有差別。

早期油壓試驗機

1908年又生產出螺母、螺桿加載的萬能試驗機，這個也就是現在電子萬能試驗機的雛形。在這些試驗機上可進行拉伸、壓縮、彎曲、剪切等試驗。

 

第一代萬能材料試驗機的實時記錄和數據輸出裝置

20世紀50年代，出現了電子式材料試驗機，由于它具有許多優點，頗受人們重視。到現在，電子計算機技術已成熟地應用到萬能材料試驗機中，也是我們現在最常見的材料力學試驗機。

液壓和電子機械融合的試驗裝置

在中國，杠桿式拉伸試驗機被引進大概是在上世紀初，同濟大學建設初期，引進一臺同濟編號為：440001的杠桿式拉伸試驗機（圖一），目前，存放于同濟大學力學試驗中心。這臺試驗機上同時標有“RIEHLE  BRCXPHILA16494”的小字，通過檢索，發現這臺試驗機是由位于美國費城的理勒兄弟測試機械公司（Riehle Brothers Testing machines Company）生產。

我國第一臺萬能材料試驗機是由鄧曰謨教授研制的。鴉片戰爭中誕生的中國近代機械工業，從一開始就具有半殖民地半封建的特點，中國民族資本創辦的企業一直處于帝國主義、封建主義和官僚買辦的重壓之下，境況十分艱難。直到20世紀上半葉，中國的機械工業仍然極為落后，主要的機器設備都是依賴進口，機械產品的設計和制造也大都由洋人把持。鄧曰謨就是在這種歷史條件下開始自己在機械工程領域的探索和奮斗的。
    1930年，鄧曰謨被聘為北洋大學教授。南京國民政府教育部規定，凡是工科院校必須建立實驗室。但當時的教學實驗儀器設備幾乎全靠進口，且價格昂貴，如一臺50000磅材料試驗機需花費15000多美元，而政府對學校的撥款極為有限。為了克服這個困難，鄧曰謨下決心自己設計、自己制造。1932年至1933年，鄧曰謨依托機械研究社，經過一系列艱苦試驗，成功地設計制造出了材料試驗室、水力實驗室的一系列儀器設備，如油壓試驗機、沖擊試驗機、水泥拉力機、流速計、混流水泵、兩級水泵、水輪機等，除了裝備北洋大學的材料試驗室和水力實驗室外，還供給山東大學、中山大學、河南大學、重慶大學、焦作工學院、河南水利專門學校及全國其他許多高校的有關實驗室使用。其中50000磅材料試驗機為當時由中國人自己設計和制造的第一臺萬能材料試驗機，可以進行有關材料機械性能的一系列靜力試驗。
    解放初期到20世紀80年代，國產試驗機基本上由國營企業生產，這個時期生產的萬能試驗機基本上是以度盤式動擺試驗機(圖八）為主，有少量的采用二極管搭建的伺服控制機型。

   90年代初，開始有民營企業生產試驗機，萬能試驗機開始有數碼管顯示加載力值的數顯萬能試驗機，隨后，由于電腦的普及，逐漸有屏顯萬能試驗機，并自動畫出加載曲線（力——位移），這個時期，開始有電液伺服萬能試驗機，進入到二十一世紀，隨國家基礎建設及企業的改制，有更多的民營企業開始生產各類試驗機，電液伺服萬能試驗機、電子萬能試驗機也更加普及，技術水平層次差距更大，但也促進了試驗機的發展，競爭也進入白熱化狀態。隨試驗項目的增多，有更多地企業開始專注非標試驗機。

          

科準雙柱材料試驗機萬能試驗機有很多用戶使用更單一，主要以拉伸功能為主，拉伸試驗數據要求更準確，與拉伸項目相關的數據要求更豐富，比如，金屬拉伸過程中，要求直接求取最大力下的延伸率等指標，要求試樣拉伸過程中不取引伸計，等等。

科準單柱桌面式材料試驗機

還有因為試驗空間、操作位置、試驗室空間問題影響而專門設計的桌面單柱萬能試驗機。采用這種萬能試驗機，可以具有試驗空間，但是整機高度卻可以很低，相比較雙柱萬能試驗機，整機高度可以縮小一半。

　　隨著改革開放的進程，隨著市場的需求日益增大，國家放開政策鼓勵創新，允許民營企業自主研發生產?，因此迎來試驗設備行業春天，?經過多年的沉淀和努力國內的試驗設備行業日新月異，企業之間爭先恐后了，多家試驗設備廠脫穎而出，順應時代步伐，勇于拼搏，勇于創新，在諸多技術領域有了更新的突破，其生產的設備遠銷國內外

2、 材料力學試驗機的發展趨勢

隨著半導體行業和物聯網通訊技術的不斷發展，未來的試驗機將會在以下四大方面更進一步的發展。

1、智能化：如強大的軟件功能，試樣自動測量裝置。

2、網絡化：如應用網絡技術實現不同的終端控制。

3、寬范圍：如既可以進行多種材料的測試，也可以做材料和產品測試。

4、工況模擬：模擬試件實際情況中的環境，如恒溫試驗。