此案例中的測試試樣為某種密封件，實際使用時密封件會被壓縮到固定間距 1.217mm，因此用戶需要知道安裝過程中的壓力變化來調(diào)整安裝工藝。

基于此實際需求，測試要求為：以 0.5mm/min 的速度把試樣厚度壓縮到 1.217mm，維持此厚度 10min，記錄測試過程的力值。

用戶也正是按照這個要求，將初始壓盤間距設置為 2.5mm，在位移 1.283mm 也就是剩余 1.217mm 時開始保持橫梁不動，直到 10min，如下圖所示：

然而，按照此要求實施后用戶卻發(fā)現(xiàn)測試結(jié)束后的壓盤間距總是大于 1.217mm，因此測試數(shù)據(jù)準確性存疑。

表面看用戶的測試參數(shù)設置沒有問題，但實際上并沒有真正地做到控制試樣剩余厚度達到并保持 1.217mm。

任何力學測試系統(tǒng)都不是絕對剛性的，測試過程中載荷鏈會產(chǎn)生變形，因此試樣的變形和橫梁位移之間還是存在差異，并且力值越大，此差異越大，對于 1.217mm 這個厚度來說有不小的影響。

此外，密封件產(chǎn)品在壓縮后會有比較明顯的應力松弛，當壓力下降時，載荷鏈會有微小的彈性反彈，導致試樣厚度變化。因此，此次測試的難點有以下兩點：

選用承載高達 100kN 的壓盤，安裝壓盤并仔細地檢查和微調(diào)，確保壓盤安裝牢固并平行。盡管試驗設備擁有絕對位移編碼器，在設備中輸入壓盤信息即可直接識別壓盤間距，但鎖緊壓盤時用力的大小對夾具間距的影響無法計算。

考慮到測試的精度要求，此影響無法忽略，因此我們還是選擇將壓盤施加 5N 的力值對壓以確定位移零點。隨后調(diào)整初始夾具間距到 2.5mm，安裝撓度計并將位移歸零。

試樣已做模糊處理

設置撓度計變形量為壓縮位移，并將壓縮終點和保載控制變量均設為壓縮位移，也就是用撓度計控制變形量。

在撓度計的傳感器設置里將增益的控制方式設置為自動回路控制，此時設備會根據(jù)試樣剛度的變化自動調(diào)整橫梁位移和撓度計位移的比率，從而精確控制保載階段的試樣厚度。隨后放置試樣并執(zhí)行測試。

為了更好地分析結(jié)果，需要采用雙 Y 軸顯示曲線，把力-時間曲線和壓縮位移-時間曲線放在同一張圖上，可以看到峰值力和峰值壓縮位移出現(xiàn)的時間幾乎重合。

進一步放大曲線發(fā)現(xiàn)兩個點還是存在約 0.5s 的時間差，并且最大壓縮位移相比設定值存在約 1.3μm 的過沖，這是因為試樣的應力松弛引發(fā)加載鏈反彈變形導致的。

壓縮位移在經(jīng)歷短暫的過沖達到峰值。大約 1s 后，壓縮位移達到設定值 1.283mm 并再無過沖，隨后穩(wěn)定在 1.2823mm~1.2824mm 之間，和設定值的誤差不到 1μm。

將坐標軸橫坐標調(diào)整為橫梁位移，縱坐標調(diào)整為壓力，可以發(fā)現(xiàn)橫梁位移 1.283mm 對應的測試力值為 4.784kN。 本次測試峰值力為 9.680kN，相比 4.784kN 增加了 102%。

精密試樣的高精度實驗需要準確識別可能的誤差來源，巧妙地設計實驗減少誤差，從而獲得更可靠的測試結(jié)果。

本次實驗我們采用了合適的測試附件，優(yōu)化了夾具安裝等操作手法，結(jié)合設備能力得到了較為滿意的測試過程控制。經(jīng)分析，測試結(jié)果比較可靠，符合理論和實際情況。