轻量化材料测试机作为评估碳纤维复合材料、铝合金、工程塑料等新型轻质材料力学性能的核心设备,因其高灵敏度、多功能集成和环境模拟能力,广泛应用于汽车、航空、电子等领域。然而,在实际使用中,常因试样特性、夹持方式或系统设置不当,出现打滑、数据异常、传感器过载等问题,严重影响测试结果的准确性与重复性。掌握
轻量化材料测试机典型故障的成因与科学解决方法,是保障测试可靠性的关键。

一、试样在测试中打滑或提前断裂于夹持端
主要原因:
夹具选择不当:普通楔形夹具对光滑复合材料表面抓附力不足;
夹面粗糙度不匹配:过粗损伤试样,过细则摩擦力不够;
夹紧力不足或不均。
解决方法:
改用带锯齿面或橡胶衬垫的专用复合材料夹具;
对金属轻合金试样,可粘贴砂纸增强摩擦;
采用液压或气动自对中夹具,确保压力均匀施加。
二、应力-应变曲线噪声大或突变
多因测量系统干扰:
引伸计接触不良(接触式);
视频引伸计光照不均或标记模糊;
传感器未预热或零点漂移。
应对措施:
使用非接触式视频引伸计,并确保试样表面标记清晰、光照稳定;
开机预热30分钟以上,测试前执行自动清零;
定期校准载荷传感器与位移系统。
三、测试结果重复性差
试样制备不一致:尺寸公差超限、纤维方向偏差;
环境温湿度波动:尤其对吸湿性复合材料(如尼龙基)影响显著;
加载速率设置错误。
优化方案:
严格按ASTM/ISO标准制备试样,使用CNC精加工;
测试前将试样在标准环境(23±2℃,50%RH)中调节≥24小时;
固定加载速率(如1–2mm/min),避免手动干预。
四、传感器过载报警或数据截断
量程选择过大或过小:如用50kN传感器测1kN级塑料,分辨率不足;
冲击性断裂引发瞬时超载。
处理建议:
根据材料预期强度选择合适量程传感器(理想测试值在满量程20%–80%);
启用“动态保护”功能,设置峰值保持与自动停机阈值。