آزمون های صحت سنجی (که آزمون‌های مکانیکی یک از انواع آن است) جز اساسی فعالیت های مهندسی هستند. با توجه به فرآیندهای مختلف تولید قطعات مهندسی، نیاز به بازرسی و انجام آزمون صحت سنجی مبرم است که این آزمون‌ها به دو دسته تعیین خواص مواد مهندسی و صحت مواد و قطعات تقسیم بندی می‌شوند.
آزمون های مخرب
آزمون‌های تعیین خواص مواد معمولا از نوع آزمون های مخرب هستند که در حین انجام آزمون، نمونه آسیب می‌بیند و می شکند. برای مثال تعیین استحکام کششی قطعات نمونه‌ای از آزمون های مخرب می‌باشد. آزمون های دسته دوم غیر مخرب می باشند که جهت بررسی ترک های سطحی یا داخلی مواد می باشد و عموما در این دسته از آزمون ها به نمونه آسیب نمی رسد.
آزمون کشش
تست مخرب کشش برای مشخص کردن اطلاعات اساسی درباره استحکام مواد مهندسی بکار گرفته می‌شود. در این آزمون نمونه تحت کشش به طور پیوسته و یک بعدی قرار خواهد گرفت. با استفاده از این آزمون می توان رفتار الاستیک، درصد ازدیاد طول، مدول الاستیسیته، درصد کاهش سطح مقطع، استحکام کششی، نقطه تسلیم و استحکام تسلیم را محاسبه نمود.
آزمون تنش و کرنش
زمانی که یک نیرو بر ماده‌ای وارد شود، موجب ایجاد تنش در آن ماده خواهد شد. این نیرو موجب ایجاد تغییر ابعاد و کرنش می‌شود.کرنش می‌تواند کشسان (موقت) یا مومسان (دائمی) باشد. در کرنش کشسان با برداشتن بار ماده به اندازه اولیه خودش باز خواهد گشت و در کرنش مومسان بعد از اینکه تنش اعمالی به صفر برسد تغییر شکل صورت گرفته به حالت اولیه بازنمی‌گردد.
به عنوان مثال اگر نیرویی به اندازه F بر قطعه ای به طول L وارد شود، منجر به افزایش طول آن به اندازه X می شود.
تنش عبارت است از نیرو بر سطح که مطابق رابطه زیر می‌باشد:
ꝺ=F/A واحد تنش مطابق رابطه ذکر شده عبارت است از: N/mm2
کرنش عبارت است از تغییر ابعاد ناشی از اعمال تنش به قطعه
رابطه تنش-کرنش کشسان از قانون هوک نیز پیروی می‌کند که رابطه مستقیم با ضریب کشسان قطعه (E) نیز دارد.
منحنی تنش کرنش
برخلاف تست های مخرب، در آزمون های غیر مخرب قطعه نمونه دچار آسیب نمی‌شود.
تست ضربه
این آزمون جهت اندازه گیری میزان چقرمگی، و مطالعه شکست مواد انجام می‌پذیرد. عوامل تاثیرگذار برروی انرژی ضربه، عوامل متالورژیکی، مکانیکی و شیمیایی است.
از عوامل متالورژیکی می شامل اندازه دانه و ساختار میکروسکوپی می باشد. هرچه ساختار دانه ریزتر باشد انرژی.ضربه بیشتر خواهد بود. از بین ساختارها، ساختار بینیتی بهترین رفتار ضربه را دارد.
عوامل مکانیکی، فلزات کارسرد شده به شدت دچار ناهمسانگردی خواهد شد. به همین دلیل خواص در جهات مختلف متفاوت می باشد و نمونه های تست ضربه براساس جهت کار مکانیکی متفاوت خواهد بود. عوامل شیمیایی، عناصرآلیاژی و ناخالصی های موجود در ساختار رفتار ضربه را تغییر می‌دهند.
آزمون مکانیکی ضربه
نمونه‌ی تست ضربه براساس استاندارد ASTM E23 دارای ابعاد ۵۵*۱۰*۱۰ میلیمتر است که دارای فاق یا شیار به عمق ۲ میلیمتر و شعاع راس ۴۵ درجه می‌باشد. دما تست مخرب ضربه براساس استاندارد نوع متریال می‌تواند در دمای زیر صفر یا اتاق مشخص شود.
آزمون مکانیکی ضربه
انواع تست ضربه
انواع تست ضربه عبارت‌‍‌اند از:
ایزود: که در این روش شیار بار اعمالی بالای شیار وارد می‌شود.
تست ضربه چارپی: بار اعمالی به پشت شیار وارد می‌شود.
انواع تست ضربه
تست خستگی
تست خستگی
خستگی عبارت است از تخریب و انهدام ماده در اثر اعمال بارهای سیکلی دینامیک که موجب شکست ماده در تنش های کمتر از تنش شکست خود می‌شود. سطح شکست خستگی دارای ظاهری ترد و بدون تغییرشکل پلاستیک است. این سطوح دارای علائمی به ظاهر ساحلی یا رودخانه‌ای می‌باشد. ترک های خستگی معمولا از سطح قطعه و مراکز تمرکز تنش سطحی جوانه می‌زنند. تست خستگی که یکی از انواع آزمون های مخرب است جهت اندازه گیری این خاصیت انجام می‌پذیرد.
مراحل خستگی
مراحل شکست خستگی به صورت زیر می‌باشد:
الف) شروع ترک
ب) رشد ترک: نوار لغزشی روی صفحاتی با تنش برشی زیاد
ج) رشد ترک روی صفحاتی با تنش کششی زیاد
د) شکست نهایی
آزمون مخرب خستگی
آزمون خستگی معمولا به دو صورت محوری و خمشی انجام می شود. با وارد کردن نیروی خمشی سطح بالای قطعه تحت تنش کششی و سطح زیرین تحت تنش فشاری قرار خواهد گرفت و پس از اینکه نمونه ۱۸۰ درجه چرخید، حالت تنش در سطح بالا و زیر تغییر می‌کند که این حالت تناوب تنشی تکرار می‌شود.
در تست خستگی محوری، نمونه به صورت تک محوره تحت کشش و فشار قرار می‌گیرد.
