刚度测试仪器是属于自动化仪表的一种，但它主要应用于一些重要的领域中 比如数据检测、军工系统、航空航天等，由于这些领域的特殊性，材料的功能性 要求非常严格高，为了确保实验和产品的可靠性和安全性，需要对一些部件的零 件进行必要的参数测试。69965

由于刚度测试仪器的测试主要对象是一些小的零件，并且其主要涉及的领域 比较特殊，大多集中在精密弹性元件(如弹簧、波纹管、片簧、弹性铰链等)，导 致针对一些大型部件的刚度测量研究相对比较匮乏。国内众多实验室中对刚度测 试技术有重大成果的是国防科技大学 802 实验室和哈尔滨工业大学 831 实验室。

国防科技大学 802 实验室成立于 1993 年，其研究的刚度测量系统的主要对 象是一些比较机密的部件，比如导弹的挠性接头等。它的测量原理如下：力的加 载方式是通过计算机控制的。计算机控制标准的弹性片对挠性接头进行力的加载，

保证挠性接头产生形变，形成很小的位移。通过高精度的位移传感器测量出弹性 片和挠性接头之间的相对位移差，再将所测的数据信息经过 A/D 转换器传的处 理，最后传送给计算机。在计算机中对数据进行一系列分析和处理，计算出刚度 值，最后输出并显示出结果，本刚度测量系统的最重要的部位就是弹性片，它是 刚度测量的标准器件。它测出的刚度值已经达到所规定的精确标准。可以用来弹 性体位移和加载力之间的转换。论文网

哈工大 831 实验室在我国有着比较悠久的历史，它的主要研究方向是弹性元 件刚度测试的研究以及系统的开发，在这一块领域有着一定的权威和地位。它研 究出来的 JGCY 型刚度测试仪经过我们国家航空部门的肯定，在 1993 年被确认 为国内一流水准。这种刚度测试仪已经广泛的应用在一些国家机密单位中，例如 航天部，航空部，船业制造等，并且取得了非常优越的效果。此刚度测试仪操作 简单方便，大大减轻了使用者的劳动力，极大的保护了使用者的体力以及视力。 测试结果的精确度也非常的高。这种刚度测试仪的测量原理如下：力的加载方式 放弃了传统的手动加载方法，取而代之的是采用精度很高的压力传感器对被测材 料进行力的加载，位移的测量方式放弃了传统的螺旋测微器，取而代之的是采用 精度很高的位移传感器。传感器将测量的压力和位移信号转化成模拟信号，该信 号经放大电路和 AD 转换器后，会在显示仪器上显示出数据，在经过单片机将数 据进行采集以及处理后，就会得到最后的刚度值，在一些显示仪器上显示出来， 这个系统完全的采用自动化，简单便捷。目前系统进行了三次升级。

JGCU_I 型，于 1991 年开发成功，作为系统的初期产品。它采用的是产品传 感器，采用的 A/D 转换电路是 4 位半数字显示表。

JGCU_II 型，于 1993 年开发成功，它采用的高精度传感器是自行开发的。 平行梁式机构作为施力加载方式，专用的印制电路板设计是它电路图的一项特点， 由于它的高性价比在市场上获得广泛的好评，但还是属于非模块化设计形式。

JGCU_III 型,于 1995 年开发成功，至此该系统已经趋于成熟。这种型号选 用标准模块化设计形式，可靠性更高。采用双平行梁机构作为施力方式，精度更 高。

国外在刚度测试这一方面研究很少，通过大量查阅文献，发现英国一家叫做 GDS 的仪器公司开发出一种精度很高的刚度测试系统。这种系统是非破坏性的， 而且是由电脑在现场控制。另外德国和日本专家在刚度测试这方面也进行了很多 次的实验，对弹性件的刚度做出了系统的研究，也取得了一定的成果。