力學測試中的幾何美學

在數學的世界里

幾何學以其圖形美感著稱

從點、線、面到平面圖形，再到立體圖形

豐富的元素平凡卻又奇妙

它們共同組合在一起

總能變幻出層出不窮的美麗

幾何學與古希臘建筑（圖片來源于網絡）

點動成線，線動成面。有一種線條角度是180°，也有一種線條角度是270°，他們有一個共同的名字：漸開線。

什么是漸開線？在平面上，一條動直線（發生線）沿著一個固定的圓（基圓）作滾動的過程中，此直線上任意一點的軌跡，稱為此基圓的一條漸開線。

（圖片來源于網絡）

看似簡單的幾何圖形，卻在機械設備中發揮著重要的作用。

傳統的平推或楔形結構拉伸夾具在測試高強度線材時，普遍存在由于夾口應力高度集中導致線材斷裂在夾口位置或打滑導致測試無效的痛點。

Instron 繩線夾具設計圖

早在1968年，Instron 設計工程師就將幾何圖形融入產品設計，分別在 1kN/2kN 和 5kN/10kN 的繩線夾具上巧妙地設計了一種可以提供 180° 和 270° 的夾持轉角的漸開弧線，利用漸開線的特殊曲面阻力平滑過渡和摩檫力逐步分散夾持應力，有效解決了尤其是特種纖維、簾線、繩帶等拉伸測試過程中打滑以及斷裂在夾口位置的問題，被眾多標準引用示意并被行業認可。

180°繩線夾具

270°繩線夾具

那么生活中有哪些我們所接觸到的物品會用到如此富有設計感的夾具呢？

力往往象征著剛毅與力量，幾何則是柔美與智慧的代表。Instron 集大成于一身，巧妙利用幾何之美，讓原本就理性和嚴謹的力學測試，更添一份多彩與魅力。