什么是扭转测试
扭转测试是一种机械测试,用于评估材料或设备在角位移应力下的性能。扭转测试可以分为两个不同的类别:测试金属丝或塑料管等原材料以确定剪切强度和模量等性能,或对遭受扭转的成品(例如螺钉、药瓶和护套电缆)进行功能测试。通过扭转测试测量的最常见的机械性能是剪切弹性模量、屈服剪切强度、极限剪切强度、剪切断裂模量和延展性。
为什么要进行扭转测试?
许多产品和部件在运行过程中都会受到扭转力的作用。当工程师希望改变或更新这些产品中使用的材料时,扭转测试是必要的。例如,车辆传动系统中使用的金属在使用时会经历复杂的组合载荷,其中扭转是主要成分。试图设计更省油的车辆的工程师可能需要改变传动轴的材料以减轻车辆重量。扭转测试可以帮助工程师确定合适的材料,该材料将具有所需的扭转强度,同时也有助于实现轻量化的目标。
许多成品在运行过程中也会受到扭转力的作用。生物医学管材、开关和紧固件等产品只是日常使用中承受扭转应力的少数设备。通过扭转测试其产品,制造商能够模拟现实生活中的使用条件,检查产品质量,验证设计并确保正确的制造技术。
扭转测试的类型
扭转测试可以通过仅施加旋转运动或同时施加轴向(拉伸或压缩)和扭转力来进行。扭转测试的类型因产品而异,但通常可分为故障测试、验证测试或产品操作测试。
仅扭转:仅对测试样本施加扭转载荷。
轴向扭转:向测试样本施加轴向(拉伸或压缩)力和扭转力。
失效测试:扭转产品、组件或样本直至失效。失效可分为物理断裂或样品中的扭结/缺陷。
验证测试:施加扭转负载并保持该扭矩负载一段固定的时间。
功能测试:测试完整的组件或产品,例如瓶盖、开关、拨号笔或转向柱,以验证产品在扭转负载下的性能是否符合预期。
通用扭转测试标准
ASTM F543 - 接骨螺钉的轴向和扭转测试
ASTM A938 - 金属丝扭转测试
ISO 7800 - 金属线材扭转测试
ISO 594/ISO 80369 - 锥形鲁尔接头测试
ISO 7206 - 人工髋关节植入物的耐力和疲劳测试