摆锤冲击性能测试解析
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对摆锤式冲击试验机检定方法的分析与研究摘要:摆锤式冲击试验机是一种用来测定金属材料在动态加载下的耐撞性和测定其质量状况的仪器。
文章主要介绍了摆锤式冲击试验机的检定方法。
关键词:摆锤式;冲击试验机;检定方法1摆锤式冲击试验机相关概要摆锤式冲击试验机是一种用来测定金属及非金属材料在动态加载下的耐冲击试验机特性的仪器。
伴随着国家经济的高速增长,包括航空航天,汽车,钢铁,船舶等重工业也有了很大的发展。
摆锤式冲击试验机是一种适用于大型炼铁企业对钢铁进行性能检测,以及由科研单位研制的特种材料检验检测的仪器。
摆锤式冲击试验机的性能好坏,将直接关系到试验结果的准确度,因此,各个工业领域都对摆锤式冲击试验机提出了更高的要求。
目前,摆锤式冲击试验机的基础技术指标已较为完善,而影响其测试精度的主要因素则是摆锤式冲击试验机的各项性能指标。
2冲击试验机原理在进行冲击测试时,可将试样直接放在工作台上,也可利用工装固定在工作台上。
当平台升至某一高度时,由于松开而自由下坠,平台的底面冲击试验机在基座上的波形发生装置上,从而对平台产生了向上的冲击荷载。
另外,在该平台上加装了一个加速度计,通过测试平台的加速度,得到了该平台的加速度-时间曲线,并与标准波进行了对比。
然后将该加速度计与PXI数据采集卡中的模拟采集口相连。
PXI数据采集卡上的数字输入输出接口,通过输入输出面板对气液装置进行控制,并对编码器、近程开关的输出进行采集。
本次设计的冲击试验机的系统结构框图如图1所示。
图1总体设计框图3摆锤式冲击试验机存在的问题3.1能量损失的检定未能客观地反应出能量损失的全部过程把指针摩擦力、支承摩擦力、空气阻力等看作是总的能耗。
除以上所述的能量损耗之外,基础震动、构架震动、摆锤震动也会引起能量损耗。
目前,国内外尚无一种较为成熟的测试技术和设备,用于对地基的冲击、框架和钟摆的振动等引起的能量损耗进行测试。
所以,在指针测试仪中,所要测定的只是指针摩擦、支承摩擦及空气阻力所造成的能耗。
astm摆锤冲击试验机标准-回复摆锤冲击试验机是一种常用的材料性能测试设备,在工业领域中广泛应用。
ASTM(美国材料与试验协会)为摆锤冲击试验机制定了一系列的标准,用于确保试验结果的准确性和可比性。
本文将一步一步解析ASTM 摆锤冲击试验机标准。
1. ASTM摆锤冲击试验机的意义和应用范围首先,我们需要了解ASTM摆锤冲击试验机的意义和应用范围。
摆锤冲击试验机主要用于测定材料的韧性、韧性转变温度和耐冲击性能等方面的性能。
它可用于评估不同材料的抗冲击能力,并在工程设计、材料筛选以及质量控制等环节中发挥重要作用。
2. ASTM摆锤冲击试验机的构成和工作原理ASTM摆锤冲击试验机由基座、支架、摆锤、夹具、指示器等部件组成。
其工作原理是通过提升摆锤至一定高度,然后将其释放,使其自由下落撞击试样,通过测量撞击前后的动能差来评估材料的冲击韧性。
3. ASTM摆锤冲击试验机标准的选择ASTM为摆锤冲击试验机制定了一系列的标准,选择合适的标准对于确保测试结果准确和可比具有重要意义。
在选择标准时,需要考虑测试的对象、试样尺寸、温度条件及其他测试要求等因素。
根据这些因素选择合适的ASTM标准能够保证测试的标准化和结果的可比性。
4. ASTM摆锤冲击试验机标准的主要内容ASTM摆锤冲击试验机标准主要包括试验方法、试样制备、试样尺寸和几何要求、试验条件、试验过程、数据记录和分析等内容。
其中,试验方法不同于试验过程,它是指根据ASTM标准进行试验时所遵循的步骤和规范。
试样制备要求确保试样的可重复性和符合标准要求。
试验条件包括温度、湿度等环境要求。
5. ASTMD摆锤冲击试验机标准的辨识和操作流程在ASTM摆锤冲击试验机标准中,每个标准都有一个唯一的编号,以便于辨识和使用。
操作ASTM摆锤冲击试验机时,需要按照标准操作流程进行。
这包括样品的固定、试样的安装、试验条件的设定、摆锤的释放、结果记录和数据分析等步骤。
6. 标准遵循与结果可靠性遵循ASTM摆锤冲击试验机标准进行测试可以确保测试结果的可靠性和可比性。
实验8冲击性能测试一实验目的(1)测定塑料的冲击强度, 并了解其对制品使用的重要性。
(2)了解冲击实验机原理, 学会使用冲击实验机。
(3)掌握试验结果处理方法, 了解测试条件对测定结果的影响。
二实验原理冲击强度是高聚物材料的一个非常重要的力学指标, 它是指某一标准样品在每秒数米乃至数万米的高速形变下, 在极短的负载时间下表现出的破坏强度, 或者说是材料对高速冲击断裂的抵抗能力, 也称为材料的韧性。
评价材料的冲击强度最好的试验方法是高速应力-应变试验。
应力-应变曲线下方的面积与使材料破坏所需的能量成正比。
如果试验是以相当高的速度进行, 这个面积就变成与冲击强度相等。
本实验采用摆锤法, 利用的是能量守恒原理。
基本原理把试样放在图1-2的B处, 将摆锤举至高度为H的A处, 此时扬角为α, 便获得一定的位能, 如任其自由落下, 位能转化为动能, 将试样冲断, 冲断以后, 摆锤以剩余能量升到某一高度, 升角为β。
摆锤在A处所具有的势能为: E=GH=GL(1-cosα) (1-1)冲断试样后, 摆锤在C处所具有的势能为:E1=Gh=GL(1-cosβ) (1-2)势能之差E-E1,即为冲断试样所消耗的冲击功A K: A K=E-E1=GL(cosβ-cosα) (1-3) 式中, G为摆锤重力(N);L为摆长(摆轴到摆锤重心的距离)(mm);α为冲断试样前摆锤扬起的最大角度;β为冲断试样后摆锤扬起的最大角度。
式中除β外均为已知数, 故根据摆锤冲断试样后之升角β的大小, 即可绘制出读数盘, 由读数盘可以直接读出冲断试样时消耗的功的数值。
图1冲击试验原理图冲击试验机的结构组成包括固定支座;紧固螺钉;活动试样支座;支承刀刃;被动指针;主动指针;螺母;摆轴;搬动手柄;挂钩;紧固螺钉;连接套;摆杆;调整套;摆体;冲击刀刃;水准泡三原料及主要设备摆锤式冲击试验仪游标卡尺塑料试样四实验步骤(1)熟悉设备, 检查机座是否水平。
简支梁式摆锤冲击试验方法简支梁式摆锤冲击试验方法是一种常用的材料力学试验方法,用于评估材料的韧性和抗冲击性能。
本文将介绍简支梁式摆锤冲击试验方法的原理、设备和操作步骤。
一、原理简支梁式摆锤冲击试验方法是利用摆锤的动能对试样进行冲击,从而评估材料的韧性和抗冲击性能。
试样被夹在两个支架之间,摆锤从一定高度自由落下,撞击试样,试样受到冲击后发生破坏,摆锤的高度和试样的破坏形态可以用来评估材料的韧性和抗冲击性能。
二、设备简支梁式摆锤冲击试验设备由摆锤、支架、试样夹具、数据采集系统等组成。
其中,摆锤是试验的核心部件,由一定重量的铁球和一根长杆组成,长杆上装有传感器,用于测量摆锤的高度和速度。
支架用于夹住试样,试样夹具用于固定试样。
数据采集系统用于记录摆锤的高度和速度,以及试样的破坏形态。
三、操作步骤1. 准备试样:根据试验要求,制备符合标准的试样,并进行必要的预处理。
2. 安装试样:将试样夹在支架上,调整试样的位置和方向,确保试样与支架之间的距离和夹紧力符合标准要求。
3. 调整摆锤:将摆锤装在支架上,调整摆锤的高度和位置,使其与试样的中心对齐,并调整摆锤的重量和速度,以满足试验要求。
4. 进行试验:启动数据采集系统,使摆锤自由落下,撞击试样,记录摆锤的高度和速度,以及试样的破坏形态。
5. 分析结果:根据试验数据,计算试样的韧性和抗冲击性能,评估试样的质量和可靠性。
四、注意事项1. 试验前应检查设备和试样是否符合标准要求,确保试验的准确性和可靠性。
2. 操作时应注意安全,避免摆锤和试样对人员和设备造成伤害。
3. 试验后应及时清理设备和试样,保持设备的良好状态。
总之,简支梁式摆锤冲击试验方法是一种常用的材料力学试验方法,可以用于评估材料的韧性和抗冲击性能。
在进行试验时,应注意安全,遵守标准要求,确保试验的准确性和可靠性。
金属材料-摆锤冲击试验第一部分:测试方法1 使用范畴ISO 148规定了摆锤冲击试验(V形或U形槽)的测试方法,即测试金属材料在冲击试验中能量的吸收能力。
冲击试验的使用设备参见标准ISO 14556。
2 相关标准如下标准是必须参阅的,请使用最新版本,若无新版,请使用最新进行修正的版本。
ISO148-2:1998,金属材料-摆锤冲击试验-第二部分:测试设备的验证ISO 286-1,ISO体系的适用条件-第一部分:基准公差及偏差3 条件和定义3.1 能量3.1.1 实际起始潜能潜能:K p-为检验值[见ISO 148-2:1998 中的3.2.2]3.1.2 吸收能量吸收能量K-为检测设备的读数注:V或U表示凹槽的几何形状,即KV,KU。
数字2或8表示摆锤半径,如KV2。
3.2 试样尺寸试样尺寸见图1。
3.2.1高度高度h-凹槽部位开槽面与对面的距离。
3.2.2宽度宽度w-垂直于高度方向即平行于凹槽方向的试样长度。
3.2.3 长度长度l-垂直于凹槽方向的试样最大尺寸。
4 符号及代码此标准引用的符号及代码见表1,表2及图2。
5 原则冲击试验由摆动的单摆锤敲断试样凹槽部位测试其吸收的能量。
凹槽为规定尺寸,位于试样两支撑端的中点,与敲击方向相反。
由于许多金属材料的冲击功随温度变化,试验在规定温度下进行。
若此规定温度非环境温度,须加热或冷却到该温度,并保持此温度进行试验。
6 试样规定6.1 概括标准试样长度为55mm,截面为10mm的正方形。
长度方向的中点部位开V形或U形槽,详细描述见6.2.1和6.2.2。
如果不能从检验材料上获得标准试样,可以取复样,宽度可以为7.5mm,5mm或2.5mm,见图2和表2。
注:对于低冲击功试样,试验时必须使用垫片,以保证额外的能量被摆锤吸收。
对于高冲击功试样,则不必这样做。
垫片应放在试样支撑端的上面或下面,这样试样中点部位高度为5mm,两端为10mm。
试样表面粗糙度必须好于Ra5µm除了试样端部。
摆锤式冲击试验机的检验标准在实际工程机械中,有许多构件常受到冲击载荷的作用,机器设计中应力求避免冲击波负荷,但由于结构或运行的特点,冲击负荷难以完全避免,例如内燃机膨胀冲程中气体爆炸推动活塞和连杆,使活塞和连杆之间发生冲击,火车开车、停车时,车辆之间的挂钩也产生冲击,在一些工具机中,却利用冲击负荷实现静负荷难以达到的效果,例如锻锤、冲击、凿岩机等,为了了解材料在冲击载荷下的性能,我们必须作冲击实验。
一、实验目的1.了解冲击实验的意义,材料在冲击载荷作用下所表现的性能2.测定低碳钢和铸铁的冲击韧度值二、实验设备和仪器数显摆式冲击试验机、游标卡尺等三、基本原理1.冲击实验是研究材料对于动荷抗力的一种实验,和静载荷作用不同,由于加载速度快,使材料内的应力骤然提高,变形速度影响了材料的机构性质,所以材料对动载荷作用表现出另一种反应。
往往在静荷下具有很好塑性性能的材料,在冲击载荷下会呈现出脆性的性质。
2.此外在金属材料的冲击实验中,还可以揭示了静载荷时,不易发现的某结构特点和工作条件对机械性能的影响(如应力集中,材料内部缺陷,化学成分和加荷时温度,受力状态以及热处理情况等),因此它在工艺分析比较和科学研究中都具有一定的意义四、冲击试件工程上常用金属材料的冲击试件一般在带缺口槽的矩形试件,做成制品的目的是为了便于揭露各因素对材料在高速变形时的冲击抗力的影响。
并了解试件的破坏方式是塑性滑移还是脆性断裂。
但缺口形状和试件尺寸对材料的冲击韧度值的影响极大,要保证实验结果能进行比较,试件必须严格按照冶金工业部的部颁布标准制作。
故测定值的冲击实验实质上是一种比较性实验,其冲击试件形状如图所示。
图7-2五、冲击实验形式1.简梁式弯曲冲击实验2.肱梁式弯曲冲击实验3.拉伸冲击实验简梁式弯曲冲击实验工程中最常用六、实验方法与步骤1.测量试件尺寸,要测量缺口处的试件尺寸。
2.首先了解摆锤冲击试验机的构造原理和操作方法,掌握冲击试验机的操作规程,一定要注意安全。
【检测表征】复合材料测试专题:一文简要了解摆锤冲击试验测试时的五大主要考虑因素摘要在前述本公众号有关复合材料测试领域系列文章中介绍了复合材料压缩性能、剪切性能、损伤容限、拉伸性能、冲击后压缩强度等测试方法。
本文主要介绍了影响摆锤冲击试验测试时测试量、可重复性、灵活性和安全性等特性的主要因素。
附录:本号复合材料测试领域的专题文章:《复合材料压缩性能的测试内容》《复合材料剪切性能和损伤容限测试》《复合材料拉伸性能和开孔性能测试》《复合材料预浸料粘性测试》《ASTM D3039 试验五个注意事项》《复合材料夹芯板结构的测试与计算》《复合材料冲击后压缩强度测试》《复合材料的双轴拉伸试验》《复合材料层间剪切与面内剪切试验》《复合材料能量释放率测试目的与方法》摆锤冲击试验机主要用于测量复合材料、聚合物和轻合金等材料的抗冲击性。
精确地确定摆锤冲击力对于汽车行业而言至关重要,因为汽车中各种部件都可能受到碰撞。
目前汽车工业正在快速发展,质量控制(QC)实验室必须跟上不断增长的测试量、可重复性、灵活性和安全性等需求。
最新的摆锤式冲击试验机技术具有满足这些要求的特殊功能。
以下是选择摆锤冲击试验设备时需要注意的一些最关键的因素:1、高通量测试汽车行业的制造商要求QC实验室每天进行数百次摆锤冲击试验。
根据产品的目的不同,他们可能需要使用不同的测试方法。
因此,高通量摆锤冲击测试仪对汽车供应链至关重要。
注意以下功能▪预先定义的测试方法,允许在方法之间快速切换,无需手动输入设置;▪▪内置自动锤识别,将安装的锤与测试方法匹配;▪▪快速更换功能,无需工具即可更换锤子和夹具;▪▪自动开槽机,可在一个周期内开槽多达50个样品,并存储所有关键参数。
▪2、可重复性聚合物、复合材料和轻合金用于性能至关重要的应用中。
这一要求需要QC实验室最大限度地提高其结果的重复性和准确性。
试验设备的振动有可能给结果带来误差,这些振动可能来自于随着时间的推移而松动的紧固件。
金属系列冲击试验一、试验目的1、了解摆锤冲击试验的基本方法2、通过系列冲击试验测定低碳钢、工业纯铁和T8钢在不同温度下的冲击吸收功,测定低碳钢韧脆转化温度,观察比较金属韧脆转变特性。
二、实验原理韧性是材料在弹性变形、塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力。
韧性好的材料在服役条件下不至于突然发生脆性断裂,从而使安全得到保证冲击吸收功的测量原理为冲击前以摆锤位能形式存在的能量中的一部分被试样在受冲击后发生断裂的过程中所吸收。
摆锤的起始高度与它冲断试样后达到的最大高度之间的差值可以直接转换成试样在冲断过程中所消耗的能量,试样吸收的功称为冲击功(Ak)。
用规定高度的摆锤对一系列处于不同温度的简支梁状态的缺口试样进行一次性打击,测量各试样折断时的冲击吸收功。
改变试验温度,进行一系列冲击试验以确定材料从人性过渡到脆性的温度范围,称为“系列冲击试验”。
韧脆转变温度就是Ak-T曲线上Ak值显著降低的温度。
曲线冲击功明显变化的中间部分称为转化区,脆性区和塑性区各占50%时的温度称为韧脆转变温度(DBTT)。
当断口上结晶或解理状脆性区达到50%时,相应的温度称为断口形貌转化温度(FATT)。
脆性断裂:材料在低温断裂时会呈现脆性断裂,脆性断裂是一种快速的断裂,断裂过程吸收能量很低,断裂前及伴随着断裂过程都缺乏明显的塑性变形。
韧脆转变:材料在一个有限的温度范围内,受到冲击载荷作用发生断裂时吸收的能量会发生很大的变化。
这种现象称为材料的韧脆转变。
解理断裂:当外加正应力达到一定数值后,快速沿特定晶面产生的穿晶断裂现象称为解理;解理断口的基本微观特征是台阶、河流、蛇状花样等。
全韧性断口:断口晶状区面积百分比定为0%;全脆性断口:断口晶状区面积百分比定为100%;韧脆型断口:断口晶状区面积百分比需用工具显微镜进行测量,在显微镜下观察断裂试样的断裂面,脆性断裂部分一般呈明暗斑点无归分布,通过测量计算可得出脆性断裂梯形的面积。
三、试验材料、试样试验材料:低碳钢、工业纯铁和T8钢试样:本次试验采用的国家标准为GB/T229-1994金属夏比缺口冲击试验方法,试样为U型试样,试样的长度为55mm,横截面为10mm*10mm的方形截面。
摆锤冲击试验原理摆锤冲击试验是一种常用的材料力学性能测试方法,通过对材料进行冲击加载,来评估其抗冲击性能。
本文将介绍摆锤冲击试验的原理及相关知识。
首先,摆锤冲击试验是通过一个重锤(也称为摆锤)的自由落体运动来实现对试样的冲击加载。
在试验中,摆锤被提升到一定高度,然后释放,自由落体运动过程中摆锤的动能逐渐转化为试样的变形能、裂纹扩展能或者破坏能。
通过测量摆锤的下落高度和试样的冲击后状态,可以评估材料的抗冲击性能。
摆锤冲击试验的原理基于能量守恒定律和动量守恒定律。
在试验中,摆锤的动能转化为试样的变形能或者破坏能,根据能量守恒定律,我们可以通过测量摆锤的下落高度和试样的冲击后状态来计算出试样的吸收能量、变形能或者破坏能。
而根据动量守恒定律,摆锤与试样之间的冲击过程中动量守恒,可以帮助我们理解试样在冲击加载下的响应情况。
摆锤冲击试验的原理还涉及到材料的动态响应特性。
在冲击加载下,材料会出现动态变形、裂纹扩展、破坏等现象,这些现象与材料的动态力学性能密切相关。
通过摆锤冲击试验,我们可以了解材料在动态加载下的响应特性,为材料的工程应用提供重要参考。
除了上述基本原理外,摆锤冲击试验还涉及到试验参数的选择和试验结果的分析。
在进行摆锤冲击试验时,我们需要考虑摆锤的质量、下落高度、试样的几何形状和材料特性等因素,合理选择试验参数。
在试验结果分析中,我们需要关注试样的破坏形态、吸收能量、残余强度等指标,通过这些指标来评估材料的抗冲击性能,并为材料的设计和选用提供依据。
综上所述,摆锤冲击试验是一种重要的材料力学性能测试方法,其原理涉及能量守恒定律、动量守恒定律和材料的动态响应特性。
通过摆锤冲击试验,我们可以评估材料在冲击加载下的性能表现,为工程实践提供重要参考。
希望本文的介绍可以帮助读者更好地理解摆锤冲击试验的原理及其在材料研究中的应用。
高铬球常温冲击值夏比摆锤冲击实验
高铬球常温冲击值夏比摆锤冲击实验是一种常用的材料冲击性能测试方法,用于评估材料在常温下的冲击韧性或耐冲击性能。
实验过程如下:
1. 准备材料样品:将高铬球状样品进行打磨至表面平整,并确保直径一致。
2. 准备摆锤装置:将摆锤装置调整至合适高度,保证摆锤能够完全释放能量并击中样品。
3. 安装样品:将样品固定在测试平台上,确保样品的稳定性和垂直度。
4. 进行实验:摆动摆锤,使其自定义高度释放,直接撞击高铬球样品。
5. 记录冲击力和其他参数:使用力传感器记录冲击力大小,同时记录摆锤的落点高度和摆动角度等参数。
6. 重复实验:重复多次实验,以获得更准确的结果,并计算平均值。
7. 分析结果和得出结论:根据实验数据计算冲击韧性或耐冲击性能指标,比如衡量冲击吸收能力的冲击值。
需要注意的是,实验过程中应严格遵守实验安全操作规程,保证实验人员的人身安全。
摆锤式冲击试验
摆锤式冲击试验(Pendulum Impact Test)是一种常用的材料强度和耐冲击性能测试方法。
该试验通过对材料样品施加冲击力,以评估材料在受冲击载荷下的性能表现。
以下是摆锤式冲击试验的基本原理和步骤:
1.原理:
•摆锤:试验中使用一个具有重锤的摆杆系统,摆锤的重锤部分可以产生预定的冲击能量。
•冲击力测定:当摆锤释放并击中试样时,测量冲击中的冲击力和力矩。
•试样表现:根据摆锤释放后试样的破坏情况来评估其强度和耐冲击性能。
2.步骤:
•样品准备:准备符合规范尺寸要求的材料试样,并遵循预定的试验程序。
•样品固定:将试样固定在适当的夹具上,以确保在冲击过程中的稳定性和准确性。
•初始条件设定:调整和校准摆锤的起始位置、冲击角度和起始冲击能量。
•冲击试验:释放摆锤并让其冲击试样,记录冲击中的冲击力和力矩。
•数据记录与分析:根据试验结果进行数据记录和分析,评
估材料的性能指标。
摆锤式冲击试验可用于不同类型材料的性能评估,如金属、塑料、弹性材料、复合材料和建筑材料等。
它广泛应用于工程、制造业、建筑和航空航天等领域,以评估材料在实际冲击情况下的可靠性和安全性能。
通过摆锤式冲击试验,可以为材料选择、产品设计和质量控制提供重要的参考数据。