Крім схем напруженого стану, механічні випробування розрізняються за способом навантаження і характером його зміни в часі.
Використовують два способи навантаження зразка:
1) шляхом його деформації із заданою швидкістю і вимірюванням сил опору зразка цієї деформації;
2) подачею постійного навантаження на зразок з вимірюванням виниклої при цьому деформації.
Найбільш поширений перший спосіб, що забезпечує можливість безперервного вимірювання і запису сили опору зразка деформації. Він використовується практично у всіх різновидах статичних випробувань.
Найважливіші приклади застосування другого способу навантаження – випробування на повзучість і тривалу міцність.
За характером зміни в часі навантаження підрозділяють на статичні, динамічні й циклічні. Статичні навантаження характеризуються відносно повільним зростанням від нуля до деякої максимальної величини. При динамічному навантаженні це зростання відбувається за дуже короткий проміжок часу. Циклічні навантаження характеризуються багатократними змінами за напрямом і величиною.
Відповідно до характеру діючих навантажень розрізняють статичні, динамічні й утомні випробування.
Статичні випробування відрізняються плавною, відносно повільною зміною навантаження зразка і малою швидкістю його деформації, а також такою малою величиною прискорення рухомих частин машини, що виниклими в них силами інерції можна знехтувати. Під час статичних випробувань можна методом простої статичної рівноваги з достатньою точністю визначати зусилля і деформації, а також величини роботи деформації у будь-який момент випробування.
Найбільш важливі такі різновиди статичних випробувань, що відрізняються схемою прикладення навантажень до зразка (тобто схемою напруженого стану): одновісне розтягування, одновісне стискування (надалі – просте розтягування, стискування), згинання, кручення, розтягування і згинання зразків з надрізом і тріщиною (плоскі та об'ємні схеми напруженого стану).
Динамічні випробування характеризуються прикладенням до зразка навантажень з різкою зміною їх величини і великою швидкістю деформації. Тривалість усього випробування не перевищує сотих часток секунди. Динамічне навантаження створюють ударом вільно падаючої важкої маси. У результаті в окремих частинах зразка і випробувальної машини виникають значні сили інерції. Тому для вимірювання зусиль метод статичної рівноваги тут використовувати не можна. У результаті динамічних випробувань визначають величину повної або питомої роботи динамічної деформації, а також величину залишкової деформації зразка (абсолютної або відносної). Даних про величину напружень і деформацій у процесі цих випробувань, як правило, не одержують, хоча у принципі це можливо. Динамічні випробування найчастіше проводять за схемою вигину.
Для випробувань на втому характерне багатократне прикладення до зразка навантажень, що змінюються. Такі випробування, як правило, дуже тривалі (години – сотні годин). За наслідками втомних випробувань визначають число циклів до руйнування при різних значеннях напружень, а зрештою – те граничне напруження, яке зразок витримує без руйнування протягом певного числа циклів навантаження. При втомних випробуваннях використовують різні схеми прикладення навантажень до зразка: згинання, розтягування – стискування, кручення.
Крім розглянутих статичних, динамічних і втомних, розрізняють ще дві великі специфічні групи випробувань. Перша з них – це випробування на твердість, у яких оцінюють різні характеристики опору деформації або, рідше, руйнуванню поверхневих шарів зразка при взаємодії їх з іншим тілом – індентором (від англійського indentation – вдавлювання). Більшість різновидів випробувань на твердість – статична.
Друга група – випробування на повзучість і тривалу міцність. Їх, як правило, проводять при підвищених температурах для оцінки характеристик жароміцності. Зразки тут протягом усього випробування знаходяться під постійним навантаженням. При випробуванні на повзучість вимірюють величину деформації у функції часу при різних напруженнях на зразку, а в результаті випробувань на тривалу міцність оцінюють час до руйнування під дією різних напружень.
Існує ще ряд методів і різновидів механічних випробувань, які використовують на практиці в більш обмежених масштабах.
Як бачимо, методи проведення випробувань дуже різноманітні. До того ж вони проводяться при різних температурах, починаючи від дуже низьких негативних і кінчаючи температурами в інтервалі плавлення, в різних середовищах і т. д. Усе це цілком природно, оскільки відображає різноманітність умов експлуатації та обробки металів і сплавів, які зрештою намагаються моделювати випробуваннями.
Механічні випробування – це визначення механічних властивостей матеріалів і виробів різними способами.
Механічні випробування металів необхідні для отримання характеристик їх механічних властивостей, які можна було б використовувати не тільки при розрахунках на міцність деталей машин і споруд, але і при оцінці якості продукції металургійних заводів.
У зв'язку з тим, що умови роботи металу різні, створені відповідно різноманітні види і методи випробувань.
Як правило, при механічних випробуваннях металів усі спостереження і розрахунки напруженого стану здійснюють у макроскопічних об'ємах. Як виняток, вдаються іноді і до спостережень у мікроскопічних об'ємах (спостереження за деформаціями в межах окремих кристалів).
Для оцінки напруженого стану допустиме застосування тих самих гіпотез про будову і властивості металів, які вивчаються в курсі «Опір металів».
При всіх видах механічних випробувань відтворюють по можливості на зразках металу такі зовнішні дії, яким він піддається в умовах експлуатації. Одержувані при цьому характеристики механічних властивостей умовні, залежать від умов випробувань. Це викликає прагнення до уніфікації методів механічних випробувань з метою отримання порівнювальних даних. Уніфікація методів випробувань виконана й удосконалюється в рамках державних стандартів і міжнародних рекомендацій.