机械测试种类繁多，花费大量的费用对产品及材料做测试值得吗？

机械测试可能需要专门的设备和熟练的测试工程师，这可能意味着寻求外部测试机构的服务。避免这笔费用可能很诱人，但不投资机械测试可能会产生可怕的后果，最终花费的成本远远超过测试本身。其中一些后果包括：

失败的审核：内部和外部审计和质量检查可能导致发现产品不合格，这可能导致召回产品以及代价高昂的返工和维修。这些失败的审核可能会延迟产品交付并损害客户的信任。

产品故障：在避免机械测试的后果中，产品故障可能是成本最高和最具破坏性的。灾难性故障可能导致人员伤亡、巨大的财务影响和法律诉讼。质量检查可防止这些情况发生，并证明在整个产品生命周期中保持一致性的重要性。将产品测试到故障点可以让您确定它可以被推到多远，为产品使用设置限制并为未来的改进提供洞察力。

成本增加：除了与失败的审核（重新设计、返工等）和产品故障相关的成本外，机械测试还可以降低与制造本身相关的成本，过度设计会给产品增加不必要的额外成本，并延长交货时间。

常用的测试

有许多不同类型的机械测试可用，因此任何测试过程的第一部分都是确定要使用的最合适的测试方法。

化学分析：化学分析使制造商能够确定材料的质量和含量，这在产品开发过程的早期阶段是必不可少的，以便验证材料并避免服务失败。

疲劳测试：疲劳测试用于确定材料的疲劳强度，它以疲劳强度曲线显示其在不同应力水平下抵抗循环载荷的能力。疲劳测试还可以显示材料何时能够在不受疲劳影响的情况下发挥作用，然后可以将材料的疲劳强度曲线与零件的设计标准进行比较，以确保它符合用途，最终零件的几何形状可以改变机械性能。例如通过在材料中引入凹口或孔，在这种情况下，通常会对整个成品零件进行疲劳测试，这为零件提供了疲劳强度曲线和失效模式，这对于设计改进和维护计划是非常宝贵的。

断裂力学：断裂力学提供有关材料承受缺陷能力的信息，一旦缺陷开始，一系列动态和静态测试可以显示裂纹扩展断裂韧性，提供有关零件可以持续执行多长时间的信息，并告知维护和维修计划。

硬度：在生产后和需要热处理的地方使用，硬度测试是一种快速且廉价的测试选项，无需额外的破坏性测试即可完成。

应力断裂和蠕变测试：这些类型的测试提供了有关长期压力对材料和产品的影响的信息。

拉伸测试：拉伸测试用于确保材料满足最低强度和延展性要求。材料供应商通常会提供此信息，但建议也进行第三方检查以进行独立确认。

这些测试中的每一个都有自己的特定技术和设备来实现它们，但可以通过使用模型生成和验证来增强结果。获取材料测试数据并将其应用于模型允许进行有限元分析 (FEA) 以确定理论应力水平和位置。然后可以通过进一步的资格测试来验证有限元分析模型，以保证准确的结果。将有限元分析模型与经验机械测试数据相结合，可以在不增加多个原型和测试迭代成本的情况下进行设计修改。

机械测试有哪些类型

有各种各样的标准化测试用于确定材料的不同机械性能，这些材料性能测试往往与加工或几何形状等因素无关，通常与散装原材料有关。然而，即使在这些情况下，试样尺寸等因素也会影响某些性能，例如拉伸试验。因此，这些测试通常也在成品零部件上进行，而不仅仅是基础材料。

最常见的测试可以分为多种类型；硬度、拉伸、冲击、断裂韧性、蠕变、疲劳和无损检测：

硬度检测：维氏硬度测试 (HV)、Barcol 测试（用于复合材料）、布氏硬度测试 (HB)、努氏硬度测试（小面积测试）、Janka 硬度测试（用于木材）、迈尔硬度测试、洛氏硬度测试（HR）、肖氏硬度计测试（用于聚合物）。

拉伸测试：提供材料的应力-应变曲线以及屈服应力、拉伸应力、断裂伸长率和杨氏模量等特性。

冲击试验：单梁式冲击测试、悬臂梁式冲击测试。

断裂韧性测试：线弹性 (KIc)、K-R曲线、弹性塑料 (JIc, CTOD)。

蠕变测试：确定材料在高温下相对于熔点的机械行为。

疲劳测试：在循环载荷下测试材料，包括：疲劳裂纹扩展测试、负载控制的光滑试样测试、应变控制的光滑试样测试、非破坏性测试。

结论

机械测试的主要优势是了解材料或产品出于健康和安全目的的工作限制，此外，机械测试可以确认产品具有正确的完整性和正常工作，验证计算机建模模拟，并为模型创建和产品改进提供经验数据。虽然产品的机械测试可能看起来很昂贵，但它可以极大地提高零件的质量，并消除与使用中的意外故障相关的更高成本，无论是在财务方面还是在安全方面。良好的机械测试将能够通过审核、降低成本、改进产品、向客户提供概念证明并防止危险且代价高昂的故障。因此，与其着眼于优势，不如让我们检查一下未能进行机械测试的潜在影响……