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1、塑料冲击性能测试,第二组:丘文海，石超杰，刘文彬，刘旭航，吕细敏,一、概念和原理,冲击性能测试 冲击试验是一种实用性试验，一般用来评价材料在高速载荷下的韧性或断裂的抵抗能力的试验。冲击性能测试设备分类1、摆锤式（简支梁式和悬臂梁式）试验2、落锤式试验3、高速拉伸式试验,一、概念和原理,1、试样时把摆锤抬高，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的扬角2、摆锤自由落下，式样断裂成两部分消耗了摆锤的冲击能并能使其大大减速3、摆锤的剩余能量使摆锤上升一定高度为摆锤所做的功A=Ml(cos-cos),一、慨念和原理,测试原理简支梁冲击和悬臂梁冲击1、简支梁冲击试验是摆锤打击简支梁式样的中央
2、2、式样受到冲击而断裂，式样断裂是单位面积或单位宽度所消耗的冲击功即为冲击强度,一、慨念和原理,1、悬臂梁冲击试验是用摆锤打击有缺口的悬臂梁的自由端2、式样受到冲击而断裂，式样断裂是单位面积或单位宽度所消耗的冲击功即为冲击强度,一、慨念和原理,基本慨念(1)、冲击强度：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J/(2)、试样破坏形式1、完全破坏：经过一次冲击使试样分成两段或机段2、部分破坏：指一种不完全破坏，即缺口试样或缺口试样的断面至少断开90%的破坏3、无破坏：指一种 不完全破坏，即无缺口试样或缺口试样的断面 断开部分小于90%的破坏,二、摆锤式冲击试验机,1、摆锤
3、式冲击试验机一般由摆锤、摆杆、机体、试样之座和指示机构等组成2、按显示方可分为指针式、液晶电子显示和微机控制的试验机3、每台机器都配有不同大小的试验摆锤，可以根据试样破坏时所需的能量选择适合的摆锤，并使消耗的能量在摆锤总能量的10%80%内,三、简支梁冲击试验,（1）、简支梁冲击试验按GB/T1043.1-2008塑料简支梁冲击性能测定第一部分非仪器化冲击试样进行（2）试样制备、形状与尺寸试样有1、2、3种类，试样尺寸（厚度h、宽度b和长度l）应符合hb1试样分缺口试样和无缺口试样,三、简支梁冲击试验,三、简支梁冲击试验,板材试样 优先选择厚度为4mm,如果试验有样板机切取其厚度应为板材的原厚
4、，最大为10.2mm。从厚度大于10.2mm的制品上切取试样时，如果板材厚度均匀并仅含一种均匀分布的增强材料，试样应单面加工到10.2mm。试样制备模塑成型、机械加工方法等。试样组数每组试验至少测试10个试验，如果要在垂直和平行方向试验，每个方向应测试10个试样。,三、简支梁冲击试验,测试步骤 冲击试验前，试样按GB/T2918规定的温度和相对湿度的条件下调试16h以上。摆锤冲击试验机达到规定的冲击速度为2.9m/s或3.8m/s。1、测量每个试样中部的厚度h和 宽度b，精确至.02mm。对于缺口试样应仔细测量剩余宽度bN，精确至0.02mm。2、按消耗的能量处在标称能量的10%80%的范围内
5、选取摆锤。如果符合要求的摆锤不止一个时，应使用具有最大能量的摆锤。3、先检查和调整是样机的零点，把试样按规定放在试验机冲击位置，如有缺口应对准摆锤。,三、简支梁冲击试验,4、将摆锤挂在规定的机架上，然后释放摆锤记录试样吸收的冲击能量EC，并检查试样的断面情况。（试样必须完全断裂或部分断裂才能取值。）试验结果以每10个式样的算数平均值表示冲击强度ac,四、悬臂梁冲击试验,（1）悬臂梁冲击试验采用GB/T 1843-2008 标准方法。（2）试样形状与尺寸。,四、悬臂梁冲击试验,（3）缺口类型,四、悬臂梁冲击试验,样板试样1、如果试样有需要是可以将试样的长度减之63.5mm2、对于长纤维增强的材料
6、或材料推荐试样厚度h为4mm3、从厚度大于10.2mm的制品上切取试样时，如果板材厚度均匀并仅含一种均匀分布的增强材料，试样应单面加工到10.2mm。4、悬臂梁试样的缺口总是平行于厚度h5、对于模塑和挤出材料优选缺口类型是A型试样制备模塑成型、机械加工方法等。,四、悬臂梁冲击试验,试样组数 每组试验至少测试10个试验，如果要在垂直和平行方向试验，每个方向应测试10个试样。测试步骤 试样应在冲击前在GB/T2019-1998规定的温度23和相对湿度50%的条件下调节16h1、测量每个试样中部的厚度d和 宽度b，精确至.02mm。对于缺口试样应仔细测量剩余宽度bN，精确至0.02mm。2、按消耗的
7、能量处在标称能量的10%80%的范围内选取摆锤。如果符合要求的摆锤不止一个时，应使用具有最大能量的摆锤。,四、悬臂梁冲击试验,3、先检查和调整是样机的零点，把试样按规定放在试验机冲击位置，如有缺口应对准摆锤。4、将摆锤挂在规定的机架上，然后释放摆锤记录试样吸收的冲击能量Ec，并检查试样的断面情况。（试样必须完全断裂或部分断裂才能取值。）试验结果以每10个式样的算数平均值表示冲击强度ai缺口冲击强度aiU 缺口冲击强度aiN,五、摆锤冲击试验影响因素,1、冲击过程影响 冲击过程是个能量吸收的过程，当能量达到产生裂纹和裂纹增展所需能量时，试样就会 被破坏。2、试样制备影响 冲击式样可以直接用模具成型，也可以从板材或制备截取再加工制备，这些都会影响 冲击试样结果。3、试样环境的温度和湿度影响 塑料的冲击强度依赖温度。4、试样的缺口、厚度和跨度度影响 试样在弯曲冲击时，受到拉伸、压缩、剪切等应力作用，如果局部截面受到三轴应力的作用，则材料对冲击失效更为明显。,
