試驗機剛度對試驗結果的影響

目前國內廠家生產的試驗機質量參差不齊，價格相差很大，使消費者選購時感到很迷茫，無從分辨其質量的好壞，本文通過對材料剛度方面分析，探討一下如何選用高質量的試驗機。
剛度指某種構件或結構抵抗變形的能力，即引起單位變形時所需要的應力。一般是針對構件或結構而言的。它的大小不僅與材料本身的性質有關，而且與構件或結構的截面和形狀有關。
不同類型的剛度其表達式也是不同的：
截面剛度是指截面抵抗變形的能力，表達式為材料彈性模量或剪切模量和相應的截面慣性矩或截面面積的乘積。其中截面拉伸（壓縮）剛度的表達式為材料彈性模量和截面面積的乘積；截面彎曲剛度為材料彈性模量和截面慣性矩的乘積等等。
構件剛度是指構件抵抗變形的能力，其表達式為施加于構件上的作用所引起的內力與其相應的構件變形的比值。其中構件抗彎剛度其表達式為施加在受彎構件上的彎矩與其引起變形的曲率變化量的比值；構件抗剪剛度為施加在受剪構件上的剪力與其引起變形的正交夾角變化量的比值。而結構側移剛度則指結構抵抗側向變形的能力，為施加于結構上的水平力與其引起的水平位移的比值等等。
我們以沖擊試驗為例說明試驗機剛度對試驗結果的影響。
首先我們認為試驗機擺桿在沖擊試驗過程中受一定的橫向力作用，該力為試樣彎曲變形產生的，當力大于某規定值時，擺錘在其作用下可能發生沿橫向力方向的位移。這是由于擺錘設計及其整體結構的剛性所決定。
在進行沖擊試驗時，試樣在斷裂過程中將對擺錘施加一對橫向力。當其大小相等，方向相反，則合力為零。這種狀態主要取決于裂紋起裂時的位置，為理想狀態。當裂紋起裂點偏于垂直打擊中心線時，該對橫向力矢量之和不為零時，則產生一使擺錘側移的力。該力隨裂紋路徑而變，當其在沖擊過程中方向發生改變時，這使擺錘產生震動，這就是人們時有看到的在沖擊過程中擺錘的抖動；當在沖擊過程中，擺錘所受的測向力只有大小的變動，沒有方向的改變，則出現試樣扭轉。
然而，無論是發生擺錘的震動還是試樣的扭轉都需要擺錘做功。而這時試驗機所顯示的沖擊吸收功為：