拉力實驗機，也被稱為萬能材料試驗機，主要用于對各種材料進行拉伸、壓縮、彎曲等力學性能測試，其工作原理如下：

加載原理

• 拉力實驗機通過動力系統對試樣施加作用力。一般由電機作為動力源，經減速機將電機的高轉速轉換為低轉速，同時增大輸出扭矩。再通過絲杠、螺母傳動機構將旋轉運動轉化為直線運動，從而使夾具對試樣進行拉伸或壓縮等加載操作。加載速度可通過電機調速系統進行精確控制，以滿足不同材料和試驗標準的要求。

測量原理

• 力值測量：在加載過程中，試樣所承受的力通過夾具傳遞到力傳感器上。力傳感器通常采用應變片式原理，當受到外力作用時，傳感器內部的彈性元件發生微小變形，粘貼在彈性元件上的應變片也隨之變形，導致其電阻值發生變化。通過惠斯通電橋將電阻變化轉換為電壓信號，該信號與所受外力成正比，經放大器放大后，由數據采集系統采集并轉換為數字信號，最終在試驗機的顯示屏上顯示出力值大小。

• 變形測量：測量試樣變形通常有兩種方式。一種是通過安裝在夾具上的引伸計來測量，引伸計的兩端與試樣接觸，當試樣發生變形時，引伸計的測量臂會隨之移動，通過內部的應變片或其他位移測量元件將變形量轉換為電信號，進而測量出試樣的伸長或壓縮量。另一種方式是通過測量絲杠的位移來間接獲得試樣的變形量，由安裝在絲杠或電機上的編碼器記錄絲杠的轉動圈數，結合絲杠的螺距，計算出夾具的移動距離，從而得到試樣的變形量。

數據處理與控制原理

• 拉力實驗機配備有專門的控制系統和數據處理軟件。控制系統可實現對試驗過程的自動化控制，包括設定試驗參數（如加載速度、試驗終止條件等）、控制電機的運轉以及協調力傳感器和變形測量裝置的工作。數據處理軟件對采集到的力值和變形數據進行實時處理，繪制出應力 - 應變曲線、力 - 位移曲線等，根據相關標準自動計算出材料的力學性能參數，如屈服強度、抗拉強度、彈性模量等，并可對試驗數據進行存儲、打印和分析，以便用戶進行結果評估和報告生成