力學(xué)测试中(zhōng)的几何美學(xué)

更新(xīn)时间：2024-08-15

点击次数：940

在数學(xué)的世界里

几何學(xué)以其图形美感著称

从点、線(xiàn)、面到平面图形，再到立體(tǐ)图形

丰富的元素平凡却又(yòu)奇妙

它们共同组合在一起

总能(néng)变幻出层出不穷的美丽

几何學(xué)与古希腊建筑（图片来源于网络）

当几何与材料力學(xué)测试相遇

会碰撞出怎样的火花(huā)？

点动成線(xiàn)，線(xiàn)动成面。有(yǒu)一种線(xiàn)条角度是180°，也有(yǒu)一种線(xiàn)条角度是270°，他(tā)们有(yǒu)一个共同的名(míng)字：渐开線(xiàn)。

什么是渐开線(xiàn)？在平面上，一条动直線(xiàn)（发生線(xiàn)）沿着一个固定的圆（基圆）作(zuò)滚动的过程中(zhōng)，此直線(xiàn)上任意一点的轨迹，称為(wèi)此基圆的一条渐开線(xiàn)。

力學(xué)测试中(zhōng)的几何美學(xué)

（图片来源于网络）

看似简单的几何图形，却在机械设备中(zhōng)发挥着重要的作(zuò)用(yòng)。

传统的平推或楔形结构拉伸夹具(jù)在测试高强度線(xiàn)材时，普遍存在由于夹口应力高度集中(zhōng)导致線(xiàn)材断裂在夹口位置或打滑导致测试无效的痛点。

力學(xué)测试中(zhōng)的几何美學(xué)

Instron 绳線(xiàn)夹具(jù)设计图

早在1968年，Instron 设计工(gōng)程师就将几何图形融入产(chǎn)品设计，分(fēn)别在 1kN/2kN 和 5kN/10kN 的绳線(xiàn)夹具(jù)上巧妙地设计了一种可(kě)以提供 180° 和 270° 的夹持转角的渐开弧線(xiàn)，利用(yòng)渐开線(xiàn)的特殊曲面阻力平滑过渡和摩檫力逐步分(fēn)散夹持应力，有(yǒu)效解决了尤其是特种纤维、帘線(xiàn)、绳带等拉伸测试过程中(zhōng)打滑以及断裂在夹口位置的问题，被众多(duō)标准引用(yòng)示意并被行业认可(kě)。

力學(xué)测试中(zhōng)的几何美學(xué)

180°绳線(xiàn)夹具(jù)

力學(xué)测试中(zhōng)的几何美學(xué)

270°绳線(xiàn)夹具(jù)

那么生活中(zhōng)有(yǒu)哪些我们所接触到的物(wù)品会用(yòng)到如此富有(yǒu)设计感的夹具(jù)呢(ne)？

帘子線(xiàn)用(yòng)于轮胎、运输带、传动带等橡胶制品的骨架，使其能(néng)够承受巨大的压力、冲击负荷和强烈震动。需通过力學(xué)测试，以帮助评估帘子線(xiàn)的性能(néng)，确保其在轮胎等应用(yòng)中(zhōng)具(jù)备足够的强度和耐久性。

力學(xué)测试中(zhōng)的几何美學(xué)

（图片来源于网络）

钢帘線(xiàn)主要用(yòng)于轿車(chē)轮胎、卡車(chē)轮胎、工(gōng)程机械車(chē)轮胎和飞机轮胎等橡胶制品的骨架材料，以提高轮胎的强度和耐久性。因此拉伸测试十分(fēn)必要。

力學(xué)测试中(zhōng)的几何美學(xué)

（图片来源于网络）

高强度纤维材料，如聚乙烯纤维 (Dyneema) 或芳纶纤维 (Kevlar)。这些材料具(jù)有(yǒu)出色的抗拉特性，能(néng)够在受力时保持强度，為(wèi)防dan提供可(kě)靠的外围防护。

血管内导管是用(yòng)于诊断或在血管系统内提供治疗的设备。导管本身及导管各段连接处需要进行峰值拉力测试。

力學(xué)测试中(zhōng)的几何美學(xué)

手术缝合線(xiàn)的强度必须足以将活體(tǐ)组织固定在一起，且在足够長(cháng)的时间内保持抗拉强度稳定，以便身體(tǐ)愈合，因此必须要经过严格的拉伸测试。

力學(xué)测试中(zhōng)的几何美學(xué)

（图片来源于网络）

力往往象征着刚毅与力量，几何则是柔美与智慧的代表。Instron 集大成于一身，巧妙利用(yòng)几何之美，让原本就理(lǐ)性和严谨的力學(xué)测试，更添一份多(duō)彩与魅力。