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安全和性能要求（剪切,擠壓,陷落和磨損要求）檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-17 20:11:18 更新時(shí)間：2025-08-16 20:11:18

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

安全與性能要求檢測(cè)：剪切、擠壓、陷落與磨損的全面評(píng)估

在工業(yè)制造、機(jī)械設(shè)備、建筑施工以及消費(fèi)品設(shè)計(jì)等領(lǐng)域，產(chǎn)品的安全性和長期使用性能直接關(guān)系到用戶的生命安全與設(shè)備的可靠性。其中，剪切、擠壓、陷落和磨損等力學(xué)性能要求是評(píng)估產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、耐久性與安全邊界的重要指標(biāo)。這些性能不僅影響產(chǎn)品在實(shí)際使用中的表現(xiàn)，還直接關(guān)聯(lián)到相關(guān)行業(yè)法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)的合規(guī)性。因此，針對(duì)這些關(guān)鍵性能的科學(xué)檢測(cè)成為研發(fā)、生產(chǎn)與質(zhì)量控制中的核心環(huán)節(jié)。剪切檢測(cè)用于評(píng)估材料或結(jié)構(gòu)在受橫向力作用下抵抗斷裂的能力；擠壓檢測(cè)則關(guān)注材料在壓縮載荷下的穩(wěn)定性與形變特性；陷落檢測(cè)主要針對(duì)支撐結(jié)構(gòu)在重載或長時(shí)間受力下的變形程度和塌陷風(fēng)險(xiǎn)；而磨損檢測(cè)則衡量材料在摩擦或接觸運(yùn)動(dòng)中表面材料損失的速率，是判斷產(chǎn)品耐久性的重要依據(jù)。為確保這些性能指標(biāo)達(dá)標(biāo)，必須借助高精度的檢測(cè)儀器、規(guī)范化的檢測(cè)方法，并嚴(yán)格遵循國家或國際檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。本文將深入探討剪切、擠壓、陷落與磨損檢測(cè)的具體項(xiàng)目、先進(jìn)檢測(cè)儀器、標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)流程以及相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，為行業(yè)從業(yè)者提供系統(tǒng)性的技術(shù)指導(dǎo)。

檢測(cè)項(xiàng)目詳解

1. 剪切檢測(cè)：主要評(píng)估材料在垂直于其表面方向受到剪切力作用下的抗剪強(qiáng)度。常用于金屬連接件、膠粘接頭、焊接結(jié)構(gòu)等部件的性能評(píng)估。檢測(cè)重點(diǎn)包括剪切強(qiáng)度、剪切模量和斷裂模式分析。

2. 擠壓檢測(cè)：用于測(cè)試材料在軸向壓縮載荷下的承載能力，常見于軸承、密封件、結(jié)構(gòu)支撐件等。檢測(cè)項(xiàng)目包括最大抗壓強(qiáng)度、屈服壓力、壓縮永久變形率等。

3. 陷落檢測(cè)：主要針對(duì)地板、平臺(tái)、貨架、梯子等承重結(jié)構(gòu)在長期載荷下的穩(wěn)定性，衡量其在靜載或動(dòng)載下是否發(fā)生局部或整體沉降、變形或失效。檢測(cè)內(nèi)容包括變形量、臨界載荷、結(jié)構(gòu)完整性等。

4. 磨損檢測(cè)：用于評(píng)估材料在摩擦、滑動(dòng)或滾動(dòng)接觸下的表面損耗情況。常見于齒輪、軸承、輸送帶、鞋底等產(chǎn)品。檢測(cè)指標(biāo)包括磨損率、摩擦系數(shù)、表面粗糙度變化等。

常用檢測(cè)儀器

1. 萬能材料試驗(yàn)機(jī)（Universal Testing Machine, UTM）：集拉伸、壓縮、彎曲、剪切等多種測(cè)試功能于一體，是剪切和擠壓檢測(cè)的核心設(shè)備。具備高精度載荷傳感器與位移測(cè)量系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)恒速加載與數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集。

2. 摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)（Friction and Wear Tester）：專用于磨損性能測(cè)試，可模擬滾動(dòng)、滑動(dòng)、往復(fù)等不同摩擦模式。常見類型包括銷盤式、環(huán)塊式、球盤式等，可調(diào)節(jié)載荷、速度、溫度與環(huán)境濕度。

3. 壓力測(cè)試平臺(tái)與傳感器系統(tǒng)：用于陷落檢測(cè)，配備高精度壓力傳感器與位移傳感器，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)承重結(jié)構(gòu)在逐漸加載過程中的變形量與載荷響應(yīng)曲線。

4. 非接觸式三維形貌掃描儀（如激光掃描儀、白光干涉儀）：用于磨損前后表面形貌的對(duì)比分析，精確測(cè)量磨損深度與表面粗糙度變化，提升檢測(cè)精度。

標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法

1. 剪切測(cè)試方法：依據(jù)ISO 14130《金屬材料—剪切強(qiáng)度試驗(yàn)方法》或GB/T 228.1《金屬材料拉伸試驗(yàn) 第1部分：室溫試驗(yàn)方法》中的剪切試驗(yàn)規(guī)程，采用單剪或雙剪試樣，通過恒速加載至斷裂，記錄最大載荷與剪切面變形情況。

2. 擠壓測(cè)試方法：按照ASTM D695（塑料材料壓縮性能測(cè)試）或GB/T 1040.3（塑料拉伸性能測(cè)試）中關(guān)于壓縮試驗(yàn)的規(guī)范，將試樣置于壓頭之間，以恒定速率施加壓力，記錄壓力-位移曲線，計(jì)算抗壓強(qiáng)度與屈服點(diǎn)。

3. 陷落測(cè)試方法：參考ISO 14122《機(jī)械安全—進(jìn)入機(jī)械的固定設(shè)施》中關(guān)于平臺(tái)與梯子結(jié)構(gòu)的承載能力要求，采用階梯式加載方式，記錄結(jié)構(gòu)在不同載荷下的最大變形量，確保在額定載荷下變形不超過規(guī)定限值（如L/250）。

4. 磨損測(cè)試方法：依據(jù)ISO 10477《測(cè)定固體材料的磨損率》或GB/T 28289《材料磨損性能試驗(yàn)方法》，設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)摩擦副、載荷、速度與循環(huán)次數(shù)，通過質(zhì)量損失或體積損失計(jì)算磨損率，并結(jié)合表面形貌分析判斷磨損機(jī)制。

主要檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

國際標(biāo)準(zhǔn)：

ISO 14130:2014 — 金屬材料剪切強(qiáng)度試驗(yàn)
ISO 10477:2010 — 固體材料磨損性能的測(cè)定
ISO 14122-1:2020 — 機(jī)械安全—進(jìn)入機(jī)械的固定設(shè)施
ISO 6892-1:2019 — 金屬材料—拉伸試驗(yàn)—第1部分：室溫試驗(yàn)方法

中國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB）：

GB/T 228.1-2021 — 金屬材料拉伸試驗(yàn) 第1部分：室溫試驗(yàn)方法
GB/T 1040.3-2023 — 塑料拉伸性能的測(cè)定第3部分：薄膜和薄片
GB/T 28289-2012 — 材料磨損性能試驗(yàn)方法
GB 50017-2017 — 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（涵蓋結(jié)構(gòu)承載與變形要求）

行業(yè)特定標(biāo)準(zhǔn)：

EN 13402-1:2014 — 個(gè)人防護(hù)裝備—防滑鞋類—第1部分：性能要求
ASTM D3702-17 — 橡膠材料磨損性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
SAE J2598 — 汽車零部件耐磨性測(cè)試指南

綜上所述，剪切、擠壓、陷落與磨損性能檢測(cè)是保障產(chǎn)品安全與耐久性的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。通過科學(xué)的檢測(cè)項(xiàng)目設(shè)定、先進(jìn)的檢測(cè)儀器支持、規(guī)范的檢測(cè)方法執(zhí)行以及嚴(yán)格遵循國際與國家標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)可有效識(shí)別結(jié)構(gòu)隱患，優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，提升市場(chǎng)競爭力與用戶滿意度。在日益嚴(yán)格的安全法規(guī)背景下，建立完善的檢測(cè)體系已成為現(xiàn)代制造業(yè)不可或缺的一環(huán)。