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英斯特朗(上海)試驗(yàn)設(shè)備...

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擺錘VS落錘,到底哪個(gè)才是合適的選擇,?

閱讀:2159      發(fā)布時(shí)間:2024-5-20
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材料在實(shí)際使用過程中,,既會(huì)受到拉伸、彎曲,、壓縮等靜態(tài)力,,也會(huì)經(jīng)歷跌落、撞擊等情況產(chǎn)生的沖擊力,。沖擊測試是評(píng)估材料/部件的耐沖擊性能的重要方法之一,。在實(shí)驗(yàn)室級(jí)別的測試中,擺錘沖擊和落錘沖擊測試是兩種較為普遍的試驗(yàn)方法,。

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擺錘沖擊

擺錘沖擊測試是指錘頭以一定高度釋放,,通過擺臂擺動(dòng)后水平撞擊到樣品上,撞擊之后擺錘繼續(xù)升高,,通過擺錘釋放與最終位置的角度差,,依據(jù)能量轉(zhuǎn)換以及能量守恒定律即可得到樣品受沖擊的吸收能量,,用于評(píng)估樣品的耐沖擊性能。


此外,,如果在錘頭安裝力值傳感器,,還可以記錄樣品受沖擊過程中的力,通過力和位移曲線積分的方式計(jì)算樣品沖擊強(qiáng)度,,同時(shí)曲線形狀能用來評(píng)估樣品的韌性,。


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落錘沖擊

落錘沖擊試驗(yàn)則是錘頭以一定高度自由或加速落下,以自由狀態(tài)垂直沖擊樣品,;通過力值,、試樣變形、破壞情況以及沖擊曲線量化來評(píng)估材料的抗沖擊性能或結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,。


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落錘沖擊與擺錘沖擊有何不同,?

由于結(jié)構(gòu)及原理的區(qū)別,擺錘沖擊測試沖擊速度以及沖擊能量范圍往往較小,,更偏向于原材料級(jí)別的性能研究


落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)可通過添加高能系統(tǒng),,以高達(dá) 1800J 的沖擊強(qiáng)度,、24m/s 的沖擊速度對(duì)零部件級(jí)別的樣品進(jìn)行沖擊測試,并實(shí)現(xiàn)測試區(qū)域的環(huán)境控制,。因此,,落錘沖擊系統(tǒng)除了原材料級(jí)別的測試外,也可兼顧材料,、產(chǎn)品的整體抗沖擊能力的研究,。


在沖擊能量滿足測試需求的情況下,使用擺錘沖擊和落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行的測試推薦指數(shù)如下:


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如何選擇擺錘或落錘試驗(yàn)系統(tǒng),?

01
看實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>

擺錘沖擊測試效率高于落錘沖擊測試,,但落錘沖擊測試能獲得更多精細(xì)信息。


如果測試結(jié)果用于類似石化行業(yè)產(chǎn)線質(zhì)量控制,,擺錘則是很好的選擇,。如果用于科研或項(xiàng)目研發(fā)落錘往往更合適,。


02
看執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

比如 ISO 179/180 等標(biāo)準(zhǔn)對(duì)擺錘角度,、速度以及能量有明確要求,則建議首先選擇擺錘沖擊試驗(yàn),,以便更符合標(biāo)準(zhǔn),;如果已有落錘, 為了拓展實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ~外購置配件以完成相關(guān)試驗(yàn)的橫向?qū)Ρ葎t是一個(gè)經(jīng)濟(jì)的選擇,。


但標(biāo)準(zhǔn)的起草有其歷史的局限性,,比如 ISO 11343 全文示例圖一直沿用擺錘,,但膠粘劑的沖擊應(yīng)用下往往需要在線低溫環(huán)境,所以用戶執(zhí)行這一標(biāo)準(zhǔn)時(shí)通常會(huì)選擇采購落錘,。


在新的國家標(biāo)準(zhǔn) GB/ T36877 中意識(shí)到這個(gè)問題后改為優(yōu)選落錘,,一方面符合實(shí)際操作,另一方面更便于理解沖擊過程,。


03
看沖擊條件

沖擊測試往往有沖擊速度和沖擊能量要求,。


擺錘沖擊測試結(jié)構(gòu)簡單且操作方便,但沖擊能量范圍較窄,,并且沖擊速度往往是固定的,,在極個(gè)別的設(shè)備中只能做到有限的速度調(diào)節(jié)。


落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)的速度可以做到無極設(shè)置,,能量范圍比擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)更廣,,更適用于一些特殊的條件的測試。


04
看試樣幾何尺寸

實(shí)際應(yīng)用中存在制樣或尺寸效益等因素,,必須采用大尺寸樣品,,落錘測試倉往往可以容納更大尺寸的樣品,為大尺寸樣品測試帶來更多可能性以及便捷性,。


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汽車保險(xiǎn)杠測試


05
看是否需要穩(wěn)定的溫度環(huán)境

從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來看,,擺錘由于其扁窄型設(shè)計(jì)無法容納在測試過程中自動(dòng)打開和關(guān)閉的在線測試倉。


而 Instron 落錘設(shè)計(jì)了一體式環(huán)境測試倉,,可以在測試過程中自動(dòng)關(guān)閉和打開,,實(shí)現(xiàn)精確的控溫和保溫。同時(shí)可以增加半自動(dòng)或全自動(dòng)系統(tǒng),,,提升了低溫測試的效率和減少頻繁開關(guān)門導(dǎo)致的液氮或干冰消耗,,從而節(jié)約成本。


Instron 落錘一體式環(huán)境測試倉


Instron 應(yīng)用解決方案



Instron 9400 系列落錘試驗(yàn)機(jī)具備高達(dá) 1800J 的能量和 24m/s 的沖擊速度,,可滿足各類材料的測試能力需求,。此外,多樣的夾具以及沖頭,、優(yōu)異的環(huán)境箱控制系統(tǒng),、高速攝像機(jī)、自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)和大尺寸底座,,讓測試更加高效且應(yīng)用廣泛,。


Instron 擺錘試驗(yàn)機(jī)采用一體化鑄造成型的機(jī)架、底座,,最大限度減少結(jié)構(gòu)性震蕩導(dǎo)致的能量損失,;經(jīng)專門設(shè)計(jì)的一體化成型擺錘可減少能量損失及風(fēng)阻造成的能量損失;在線式低溫冷卻系統(tǒng),讓低溫測試數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn),;穩(wěn)定的機(jī)架讓設(shè)備在滿足高達(dá) 50J 的擺錘沖擊的同時(shí),,也讓小能量沖擊結(jié)果更準(zhǔn)確。



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