冲击强度测试课件.ppt
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1、冲击强度测试,冲击性能,冲击性能实验是在冲击负荷作用下测定材料的冲击强度。冲击强度用来评价材料抵抗冲击的能力或判断材料的脆性或韧性程度,因此,冲击强度也称冲击韧性。塑料材料的冲击韧性在工程应用上是一项重要的性能指标,它反映不同材料抵抗高速冲击而致破坏的能力。,冲击实验方法,依据试样的受力状态分为弯曲冲击(包括简支梁冲击和悬臂梁冲击)、拉伸冲击、扭转冲击和剪切冲击;依据采用的能量和冲击次数,分为 大能量的一次冲击 (简称一次冲击试验或落锤冲击试验)小能量的多次冲击试验(简称多次冲击试验)。依据试验温度分为常温冲击、低温冲击和高温冲击三种不同材料或不同用途可选择不同的冲击试验方法,并得到不同的冲击
2、试验结果这些结果并不能进行比较,3.1 简支梁冲击试验,试样放置在简支梁冲击试验机的两支撑块上.使冲击刀刃对准试样中心,释放摆锤对试样施加一次冲击弯曲负荷使之破坏.试样破坏时单位面积所吸收的能量表征该材料的冲击韧性。 简支梁式摆锤冲击试验简单易行,在控制产品质量和比较结构或制品的韧性时是一种常用的测试方法。,3.1.1简支梁冲击试验涉及的概念,无缺口试样简支梁冲击强度 无缺口试样在冲击负荷作用下,试样破坏时吸收的冲击能量与试样原始横截面积之比缺口试样简支梁冲击强度 缺口试样在冲击负荷作用下,试样破坏时吸收的冲击能量与试样缺口处的横截断积之比. KJ/m相对冲击强度 缺口试样的冲击强度与无缺口试
3、样的冲击强度之比;或同类型试样A型缺口冲击强度与 B型缺口冲击强度之比。 但型缺口试样的冲击强度与A型或B型缺口试样的冲击强度之比不得作为相对冲击强度的量度。,3.1.2简支梁冲击试验方法要点,1.试样 制备:简支梁冲击试验的试样可用模具直接经压塑或注塑成型;也可用压塑或注塑成型的板材经机械加工制得。尺寸:试样为矩形截面的长条形,分无缺口试样和缺口试样,其中包括4种不同的尺寸类型和3种不同的缺口类型。 其中,由于A型缺口对多数材料所得数据的分散性小和重复性好因此把A型缺口作为首选缺口, 把 I 型试样作为首选试样,I型试样还可由依据GB11997方法制备的标准多用途试样的中部直接切取。此外,试
4、验方法还规定厚度小于3mm的试样不作冲击试验。,A型缺口为首选缺口,3.1.2 简支梁冲击试验方法要点,2. 摆锤 应根据试样破坏时所需能量选择摆锤,并使消耗的能量在摆锤总能量的10一85范围内。如果符合这一能量范围的不只一个摆锤时,应选用最大能量的摆锤。,3.1.3 简支梁冲击试验结果表示,(i)无缺口简支梁冲击强度式中 无缺口试样冲击强度,kJ/m2; 试样吸收的冲击能量,J 试样宽度,mm;试样厚度,mm (ii)缺口试样简支梁冲击强度 式中缺口试样的冲击强度,kJ/m2; -缺口试样吸收的冲击能,J 试样宽度mm; K 缺口试样的缺口处剩余厚度mm。 试验结果以每组10个样的算术平均值
5、表示,取两位有效数字,冲击实验破坏类型,完全破坏 指经过一次冲击使试样分成两段 或几段部分破坏 指试样的横断面至少断开90的 不完全性破坏无破坏 指试样的横断面断开部分小于90 的不完全性破坏。如果在同一试验材料中观察到一种以上的破坏类型,须标明每种破坏类型的平均冲击值和试样破坏的百分数,不同破坏类型的试验结果不能进行比较,3.1.4 简支梁冲击强度的影响因素,(i) 飞出功的影响 由于试样在冲击过程中要产生弹性变形,这种弹性变形积蓄的能量在试样破坏时要释放出来,因此摆锤冲击在试样上的能量总大于试样断裂所需的能量,所以断裂后的试样会飞出. 对吸收能量较小的脆性材料必须对 “飞出功”进行修正。I
6、SO Rl80和ASTM D256都作了明确规定。,(ii)试样尺寸的影响: 同一试样的厚度越大,冲击强度值越高;而在相同的试样厚度下,试验跨度越大,冲击强度值也越高不同试样尺寸、试验跨度所得冲击强度都不能进行比较和换算。只有相同厚度的试样并在相同跨度下作冲击试验,所得结果才能进行比较。,(iii) 冲击速度的影响 无论是简支梁冲击试验还是悬臂梁冲击试验,冲击强度值均随冲击速度的增加而降低;且热塑性塑料比热固性塑料影响更为显著。 通常冲击摆锤的速度为35m/s,国家标准中规定冲击速度为2.9m/s或3.8m/s。,3 . 2 悬臂梁冲击试验,悬臂梁冲击试验是对材料的脆性(或韧性)进行测量的另一
7、种试验方法对使用简支梁冲击试验中冲不断的材料,使用悬臂梁冲击试验就显得特别重要。实验描述: 试样一端固定在悬臂梁冲击实验机试样架上. 另一端为自由端.由已知能量的摆锤对试样自由端进行一次冲击,测量试样破坏时所吸收的能量。,3.2.1悬臂梁冲击试验涉及的概念,无缺口试样悬臂梁冲击强度 无缺口试样在悬臂梁冲击破坏过程中所吸收的能量与试样原始横截面积之比KJ/m2 缺口试样悬臂梁冲击强度 指缺口试验在悬臂梁冲击破坏过程中所吸收的能量与试样缺口处原始横截面积之比用KJ/m2表示。试验时摆捶的冲击方向为试样有缺口的一面。反置缺口试样悬臂梁冲击强度 反置缺口试样在悬臂梁冲击破坏过程中所吸收的能量与试样缺口
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