三种高低温摆锤冲击实验方法的比较说明
三种高低温摆锤冲击实验方法的比较说明
三种高低温摆锤冲击实验方法的比较说明关于（高温）低温摆锤冲击实验方法，现世界上主要有三种方式。
1、目前世界上绝大多数用户的实验室所选用的传统方式：预先将样品在另一个（高）低温恒温箱中冷冻（加热）至所需温度，然后迅速取出后放置于夹具上快速冲击。
误差取决于环境温度的散热及取出样品至冲击结束的时间。
2、专用冲击低温箱方式：将样品试验台（包括样品）一块儿冷冻（通常不能加热做高温试验），达到所需温度并且稳定后再打开低温箱开始冲击实验。
误差取决于低温箱温度准确性、稳定性，样品及夹具稳定时间的长短以及打开低温箱后至冲击结束所需时间。
3、整体冷冻方式：将整个冲击仪密封在一个小型低温恒温室内或整个操作间低温恒温。
由于小型恒温室价格昂贵，工作人员在低温环境中工作不便，此种方式很少使用。
由于环境温度对冲击仪有较大影响，该方式不能做高温试验及很低的低温实验。
误差取决于恒温室温度的稳定性、准确性以及仪器对环境温度变化的影响。
意大利ATS公司设计经理Mr. Segrio Martiotti（原CEAST公司的主设计师）是一位在该方面的资深专家。
中国很多用户的RESIL25摆锤冲击仪都是他设计的，销售了十几年。
经向Mr. Martiotti询问，他提出：设计一个摆锤低温箱是非常容易的，但ATS经过试验考察后，不采用该方案，原因是：1、低温箱的温度稳定度及准确度在±1-2℃左右（摆锤冷冻箱设定与实际稳定温度差值为±2℃，需长时间稳定）；而在低温状态下，0.1℃的温度误差即产生很大的冲击误差（根据不同材料的变化，测试值也不同。
），其影响远远大于冲击仪自身的误差。
2、98年才开始设计生产的低温箱工艺材料等均不完全成熟，世界上生产类似摆锤低温箱的也很少。
而目前世界上用旁边放低温柜，用迅速夹持冲击方法的占绝大多数。
传统低温柜，世界上有近千家厂家，几百万台生产量。
材料、工艺、性能均有保障。
在低温冷冻箱基础上，为设备专门进行改动，使取样更方便和快速，温度精度0.1℃，稳定性0.2℃。
实验二 金属材料系列冲击试验与低温脆性
金属材料系列冲击试验与低温脆性姓名：班级：日期：指导老师：一、试验内容与目的:试验测定3种不同金属材料的冲击吸收功随温度变化，比较分析低温脆性特点二实验原理：本次试验采用国标编号为GB/T 229-1994。
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。
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（A k ）。
所谓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。
包括铁素体钢在内的中、低强度体心立方金属以及合金，密排六方的锌、铍及其合金的冲击功A k 值随温度的下降而有显著降低的过程，也就是说，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。
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A k -T 曲线上A k 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 ）。
脆性断裂百分数的测量：在显微镜下观察断裂试样的断裂面，脆性断裂部分一般是白亮的梯形，通过测量计算可得出梯形的面积，按下式计算出脆性断裂百分数：%100%η=⨯脆性区面积脆性断裂百分数端口横截面积三、实验要求：(1)阅读相关的国家标准(GB229)，做好试验预习工作。
(2)按照国标文件中的试验报告内容要求编写试验报告。
(3)试验报告中，另外要包含下面两项内容的分析讨论：第一，关于金属冷脆性的材料方面影响因素；第二，冲击试验中致脆的因素。
摆锤冲击试验 方法
摆锤冲击试验方法摆锤冲击试验是一种常用的力学试验方法，用于测试材料、结构或产品的冲击性能。
该试验方法通常包括以下步骤和仪器：1. 试样准备：根据具体要求，制备符合标准尺寸的试样。
试样可以是材料块、构件或产品，其尺寸和几何形状需要符合规范要求。
2. 试验设备：摆锤冲击试验需要一台冲击试验机，通常是一种具有摆动臂的设备，其上安装有测量和记录冲击力和冲击能量的传感器。
一般还需要一个支撑台或夹具，用于固定试样以及接收冲击力。
3. 实施试验：将试样固定在支撑台或夹具上，并将摆锤调整到适当的位置。
接下来，通过操作控制台或计算机软件，控制摆锤的运动轨迹和冲击能量，然后进行试验。
通常，试验开始时，摆锤放置在起始位置，然后释放并摆动到试样上方并施加冲击。
4. 数据记录：试验过程中，冲击力和冲击能量的传感器会实时记录和测量冲击的数据。
这些数据可以用来计算试样的应力—应变曲线、最大冲击力、冲击能量、失效模式等。
摆锤冲击试验的具体参数和步骤可以根据不同的规范、标准或试验要求进行调整。
试验的数据和结果可以用于评估材料的冲击性能，以及产品或结构的耐冲击能力。
摆锤冲击试验可以模拟真实的冲击情况，对材料和产品的质量和性能做出全面评估。
通过对各种试样的冲击试验，可以确定材料的断裂强度、韧性、耐磨性等性能指标，并评估其适用范围和使用寿命。
在进行摆锤冲击试验时，需要注意以下几点：1. 安全：摆锤冲击试验涉及到高速运动的物体和冲击力量，因此必须确保实施试验的设备和环境安全，以防止意外事故的发生。
2. 设备维护：定期对冲击试验机进行检查和维护，以确保其正常运行和数据的准确性。
3. 校准：在开始试验之前，应校准冲击力和冲击能量的传感器，以确保其准确度。
这可以通过使用标准参考物体进行校准来实现。
4. 试样选择：根据试验的目的和要求，选择适当的试样材料和尺寸。
试样的制备应符合标准要求，并考虑试样的真实使用条件。
总结起来，摆锤冲击试验是一种常用的测试方法，可用于评估材料、产品和结构的冲击性能。
聚合物冲击性能测试聚合物材料冲击强度思考题
聚合物冲击性能测试聚合物材料冲击强度思考题实验11 聚合物震动性能测试一、实验目的1．测定聚合物的冲击强度，了解其对制品所用的重要性；2．熟悉聚合物的冲击性能测试报告的原理，掌握摆锤式冲击试验机操作方法；3．掌握实验结果处理方法，了解测试特定条件对测定结果的了解影响。
二、实验原理冲击性能实验是在冲击负荷的作用下测定材料的冲击强度。
在实验中，对聚合物试样施加一次冲击负荷而使试样破坏，记录下试样破坏时或过程中试样单位截面积所吸收的能量，即得到冲击强度。
由于聚合物的制备方法和本身结构中的不同，它们的冲击速率反应时间也各不相同。
在工程应用上，冲击强度是一项重要的性能指标，通过抗冲击试验，可以评价抗击聚合物在高速冲击状态下抵抗冲击的能力或判断聚合物的脆性和韧性程度。
冲击试验的工具很多，根据实验温度可分为常温冲击、低温冲击和高温冲击三种，依据化学分析的受力状态，可分为摆锤式弯曲冲击（包括简支梁冲击GB1043和悬臂梁冲击GB1843）、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，可分为非常大能量的一次冲击（简称一次冲击试验或落锤冲击实验GB11548）和小能量的多次冲击实验（简称多次压迫实验）。
不同材料或不同用途可选择不同的冲击试验方法，由于各种试验方法中应力试样受力形式和冲击物的几何形状不一样，灵敏度不同的试验方法所测得的冲击强度结果不能相互比较。
摆锤式弯曲冲击实验方法由于简单易行，在控制产品质量和比较制品韧性时是一种经常使用的测试方法。
这里介绍摆锤式下垂冲击（赖草冲击和悬臂梁冲击）试验机的其他工作原理，如图11－1所示。
时候实验时摆锤上挂在机架的扬臂上，摆锤杆的中心线与通过摆锤杆轴中心的铅垂线成一角度为α的扬角，此时摆锤具有一定的位能；然后让摆锤自由落下，在它挑到最低点的瞬间其位能增量转变为动能；随着试样断裂成两其余部分，消耗了摆锤的冲β为其升角。
击能并而令其大大减速；摆锤的剩余能量使摆锤继续升高至一定高度，如以W表示摆锤的重量，l为摆锤杆的长度，则摆锤的初始功A0为：A0=Wl(1−cosα) （11－1）若考虑冲断试样时克服的空气阻力和试样断裂而飞出时所消耗的功，根据能量洛仑兹，可用式（11－2）表示：A0=Wl(1+cosβ)+A+Aa+Aβ+12mv （11－2） 2通常，式（11－2）后三项都很小，则可简单地把试样碎裂时所消耗的功表示消耗为：A0=Wl(cosβ−cosα) （11－3）式中除β角外均为已知数，因此，根据摆锤冲断试样后的升角β的数值即可从读数盘直接读取冲断试样时所消耗功的数值。
摆锤冲击试验原理
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试验，可以评估材料的韧性和抗冲击能力。
本文将介绍摆锤冲击试验的原理及其在材料研究中的应用。
摆锤冲击试验是一种动态加载试验方法，其原理是利用摆锤的动能对试样进行冲击。
在试验中，摆锤被提升到一定高度，然后释放，摆锤在重力作用下下落，最终击中试样。
试样受到冲击后，会发生变形或破裂，通过对试样的变形情况进行观察和测量，可以评估材料的抗冲击性能。
摆锤冲击试验通常包括冲击能量、冲击速度和试样几个重要参数。
冲击能量是指摆锤释放时具有的动能，它取决于摆锤的质量和下落高度。
冲击速度是指摆锤击中试样时的速度，它与摆锤的下落高度和试样的形变特征有关。
试样的几何形状和材料特性也会对冲击试验结果产生影响。
摆锤冲击试验在材料研究中具有重要的应用价值。
首先，它可以用来评估材料的韧性。
在冲击试验中，试样受到冲击后会发生塑性变形或破裂，通过观察试样的变形情况，可以了解材料的韧性水平。
其次，摆锤冲击试验可以用来比较不同材料的抗冲击能力。
通过对不同材料进行冲击试验，可以评估它们在受到外部冲击时的表现差异，为材料选择和设计提供参考依据。
此外，摆锤冲击试验还可以用来研究材料的断裂机制和变形行为，为材料的改进和优化提供理论支持。
在进行摆锤冲击试验时，需要注意以下几点。
首先，试验过程中要确保试样的几何尺寸和质量符合标准要求，以保证试验结果的可靠性和可比性。
其次，要严格控制试验条件，包括摆锤的下落高度、试样的固定方式和冲击试验环境等，以减小试验误差。
最后，要对试验数据进行准确的记录和分析，以得出科学可靠的结论。
总之，摆锤冲击试验是一种重要的材料力学性能测试方法，它可以评估材料的韧性和抗冲击能力，为材料研究和应用提供重要参考。
在进行摆锤冲击试验时，需要严格控制试验条件，确保试验结果的可靠性和可比性。
摆锤冲击试验在材料研究中具有广泛的应用前景，将为材料的改进和优化提供重要支持。
冲击性能试验 文档全文免费预览
冲击性能试验是在冲击负荷作用下测定材料 的冲击强度 。 用来衡量高分子材料在经受高速冲击状态下 的韧性或对断裂的抵抗能力 ， 因此冲击强度 也称冲击韧性。
✱ 一般的冲击试验可分为以下三种：
✱ 摆锤式冲击试验（包括简支梁冲击和悬臂 梁冲击）；
✱ 落球式冲击试验； ✱ 高速拉伸冲击试验。
一、摆锤式冲击试验
• 经过一次冲击使试样分成两段或几段。 • （5） 部分破坏
• 一种不完全破坏 ， 即无缺口试样或缺口试样的 横断面至少断开90%。
• （6） 无破坏
• 一种不完全破坏 ， 即无缺口试样或缺口试样的 横断面断开部分小于90%。
（六） 试样
✱ 塑料简支梁和悬臂梁冲击试验的试样为矩 形截面的长条形 ，分无缺口试样和缺口试 样 ，有3种不同的缺口类型和4种不同的尺 寸类型。
✱ （ 一 ）测试原理 ✱ 两种方法都是将试样放在冲击机上规定位
置 ， 简支梁冲击试验是摆锤打击简支梁试 样的中央； 悬臂梁则是用摆锤打击有缺口 的悬臂梁的自由端。 ✱ 试验断裂时单位面积或单位宽度所消耗的 冲击功即为缺口试样冲击强度 无缺口试样在冲击负荷作用下 ， 破坏时所吸收的冲击
（七）影响因素
✱ （1）冲击过程的能量消耗； ✱ （2）温度和湿度； ✱ （3）试样尺寸； ✱ （4）冲击速度。
二、 落锤式冲击试验
况的一种测定冲击强疫的方法
三、其他冲击试验方法
✱ 1高速拉伸冲击试验 ✱ 2仪器化冲击试验
✱ 3跌落冲击试验（坠落冲击试验）
END
能量与试样的原始横截面积之比 ， 以J/ ㎡表示。
（2）缺口试样冲击强度 缺口试样在冲击负荷作用下 ， 破坏时吸收的冲击能量
与试 样缺口处的原始横截面积之比 ， 以J/ ㎡表示。
摆锤冲击试验 方法
摆锤冲击试验方法
摆锤冲击试验是一种用于评估材料韧性、断裂韧度和抗冲击性能的测试方法。
下面是该测试方法的详细步骤：
1. 准备测试样品：根据标准规范，制备符合要求的试样，如标准试棒或板材。
2. 定量测量和记录测试样品的宽度、厚度和长度等参数。
3. 将测试样品固定在钢质底板上，确保样品的表面平整、水平和垂直。
4. 根据测试要求，选定适当的摆锤重量和落下高度。
5. 将摆锤放到固定高度处，使其与测试样品末端等高。
6. 释放摆锤，让其自由落下，撞击样品。
7. 记录样品在撞击后的破坏形态，包括断口类型、裂纹分布和形态。
8. 根据测试要求，测量样品在撞击过程中所受到的力和能量。
9. 根据测试要求，计算样品的韧性、断裂韧度和抗冲击性能等指标。
10. 对数据进行统计和分析，评估样品的性能和可靠性。
需要注意的是，摆锤冲击试验需要在实验室的安全条件下进行，以避免任何意外情况的发生。
在测试过程中要严格按照标准规范操作，以确保测试结果的准确性和可重复性。
摆锤冲击性能测试解析
规格设置
设置
样条放置
数据记录
注意事项
试验前机器一定要处于水平状态 试验前各紧固螺丝要锁紧 摆锤悬挂时的角度一点要处于149.5到151
度之间 非测勿扰
试验设备
摆锤
打击跨距
40
60 62
70
试样定位器
阿式钳口
12.7x12.7 12.7x6.4
12.7x4
12.7x3.2
试验材料
本试验采用聚丙烯树脂为原料注塑成测试 样条
长度：80±2 宽度：10±0.5 厚度：4±0.2
试验过程
简支梁冲击
记录
悬臂梁冲击
冲击试验：按试验条件分类
试验温度
常温冲击、低温冲击和高温冲击
受力状态
弯曲冲击、拉伸冲击、扭转冲击和剪切冲击
采用的能量和冲击次数
大能量的一次冲击和小能量的多次冲击
不同材料或不同用途可选择不同的冲击试 验方法
试验原理——摆锤式冲击试验
（一）测试原理——简支梁冲击
简支梁冲击试验是摆锤打击简支梁试样的中 央试样受到冲击而断裂，试样断裂时单位面积或 单位宽度所消耗的冲击功即为冲击强度。
缺口 缺口方向
刀口方向
（二）测试原理 ——悬臂梁冲击试验
悬臂梁冲击试验是用摆锤打击有缺口 的悬臂梁的自由端试样受到冲击而断裂， 试样断裂时单位面积或单位宽度所消耗的 冲击功即为冲击强度。
刀口方向
缺口 缺口方向
冲击能量测定
试验所测能量 产生裂缝所需的能量 裂缝扩展到整个试样 所需的能量 材料发生就永久变形 的能量 断裂的试样碎片抛出 去的能量
冲击性能测试
试验介绍 试验原理 试验设备 试验材料 试验过程 试验结果 注意事项
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三种高低温摆锤冲击实验方法的比较说明
关于（高温）低温摆锤冲击实验方法，现世界上主要有三种方式。
1、目前世界上绝大多数用户的实验室所选用的传统方式：预先将样品在另一个（高）低温恒温箱中冷冻（加热）至所需温度，然后迅速取出后放置于夹具上快速冲击。
误差取决于环境温度的散热及取出样品至冲击结束的时间。
2、专用冲击低温箱方式：将样品试验台（包括样品）一块儿冷冻（通常不能加热做高温试验），达到所需温度并且稳定后再打开低温箱开始冲击实验。
误差取决于低温箱温度准确性、稳定性，样品及夹具稳定时间的长短以及打开低温箱后至冲击结束所需时间。
3、整体冷冻方式：将整个冲击仪密封在一个小型低温恒温室内或整个操作间低温恒温。
由于小型恒温室价格昂贵，工作人员在低温环境中工作不便，此种方式很少使用。
由于环境温度对冲击仪有较大影响，该方式不能做高温试验及很低的低温实验。
误差取决于恒温室温度的稳定性、准确性以及仪器对环境温度变化的影响。
意大利ATS公司设计经理Mr. Segrio Martiotti（原CEAST公司的主设计师）是一位在该方面的资深专家。
中国很多用户的RESIL25摆锤冲击仪都是他设计的，销售了十几年。
经向Mr. Martiotti询问，他提出：设计一个摆锤低温箱是非常容易的，但ATS经过试验考察后，不采用该方案，原因是：
1、低温箱的温度稳定度及准确度在±1-2℃左右（摆锤冷冻箱设定与实际稳定温度差值为±2℃，需长时间稳定）；而在低温状态下，0.1℃的温度误差即产生很大的冲击误差（根据不同材料的变化，测试值也不同。
），其影响远远大于冲击仪自身的误差。
2、98年才开始设计生产的低温箱工艺材料等均不完全成熟，世界上生产类似摆锤低温箱的也很少。
而目前世界上用旁边放低温柜，用迅速夹持冲击方法的占绝大多数。
传统低温柜，世界上有近千家厂家，几百万台生产量。
材料、工艺、性能均有保障。
在低温冷冻箱基础上，为设备专门进行改动，使取样更方便和快速，温度精度0.1℃，稳定性0.2℃。
除低温外，还可以做高温材料冲击实验和用于其它用途。
3、ATS的快速恒应力夹具加上设计取样方便的低温柜，使从取样到冲击完毕时间很快，约几秒至十几秒。
样品只表面温度略有变化，对实质性影响不大，同用专用的摆锤冲击箱开箱后再冲击的时间基本是一样的；而平均样品误差值小于摆锤冲击箱（温度一致性比摆锤冲击箱好得多）。
一般的冲击低温箱还需另外配一只低温柜，将样品深冷冻后再取出放在箱内冷冻，否则样品不能深冷冻，温度误差更大；增加了成本。
4、专用摆锤低温箱不实用。
从做实验开始到恒定所需温度值需很长时间，每次样品间隔需长时间温度稳定，否则一致性很差。
另外，消耗液氮也多，成本高。
如果包括人工,则成本昂贵，因此意大利及欧洲乃至世界上很少用此种方式。
5、整体仪器冷冻方式由于仪器所处环境经常变化及温度波动性较大，并且造价昂贵、操作条件恶劣，因此也不是常用方式。
6、从计量及温度稳定性、准确性角度来考虑，其高精度（0.1℃）和高稳定性（0.2℃）的测试性能（包括平均一致性），远高于低精度的（1℃）及低稳定性的（±2℃），只能拿高准确性的去衡量、检验低等级的质量和结果而不能返其道而行之。
7、通常一组冲击实验约需5—10个样品，对于样品量较多的（高温）低温-23℃冲击试验，传统方式更适合，可以快速在十几分钟完成一组试验，并且不需要附加冷媒成本。
冲击低温箱方式完成一组低温-23℃实验通常需几个小时（包括样条冷冻稳定时间），而且测试结果也不如ATS的快速恒应力夹具结合专用高低温箱的好。