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三分钟教会你悬臂梁冲击试验怎么做

更新时间:2023-07-03      浏览次数:282

三分钟教会你塑料悬臂梁冲击试验怎么做

      冲击强度通常是材料抵抗冲击的能力或判断材料的脆性或韧性程度,是塑料材料在工程应用中的一项重要的性能指标。它反映了不同材料的抵抗高速冲击而致破坏的能力。
      为了更真实反映材料的抗冲击性能,更好的研究不同塑料的材料性质、相关产品或把控制品质量,所以需要对塑料进行抗冲击性能试验,也就是测定材料在冲击负荷作用下的冲击强度。下面我们从试验方法、原理、试样要求、结果计算还有试验设备及测试报告这几个点来介绍!

塑料,非金属材料
  1. 试验原理

    由已知能量的摆锤一次冲击支撑成垂直悬臂梁的试样,测量试样破坏时所吸收的能量。冲击线到试样夹具为固定距离,对于缺口试样,冲击线到缺口中心线为固定距离。

  2. 试验设备

    悬臂梁摆锤冲击试验机

  3. 试样设备

    1. 除受试材料标准另有规定,一组试样应为10个。变异系数(见ISO2602:1980)小于5%时,测试5个试样即可。

    2. 如果在垂直和平行方向试验层压材料,则每个方向应试验10个试样。

    3. 通则
      试样尺寸见下表。需要时,使用可对称的将试样的长度减至63.5mm.缺口的纵向总是平行于厚度h.


      表一

    4. 模塑和挤塑材料
      按表1的规定和图3所示,试样应使用一种类型的缺口,缺口应处于试样的中间。
      优选的缺口类型是A型,如果要获得材料缺口敏感性的信息,应试验A型和B型缺口的试样。

    5. 板材,包括长纤维增强的材料
      推荐的厚度h为4mm,如果试样是从板材或构件上切取的,其厚度应与板材或构件的原厚度相同,至多不超过10.2mm.
      当板材的厚度均匀,并且只含有一种规则分布的增强料,当其厚度大于10.2mm时,则从板材一面机加工到10.2mm±0.2mm.试样无缺口试样,为了避免表面的影响,试验中应使试样原始表面处于拉伸状态。
      试验时冲击试样的侧面,冲击方向平行于板平面,只是在h=b=10mm时,才可平行或垂直于版面进行试验。

    6. 模塑和挤塑材料
      材料应按相关的材料标准制备,若没有这种标准或另有规定外,试样应该按GB/T 9352——2008、GB/T 17037.1—1997、GB/T 5471——2008或ISO 10724-1:1998相应的标准直接压塑或者由材料压塑或注射的板材机加工而成。试样也可由符合GB/T11997——2008A型多用途试样切割而成。

    7. 板材
      试样应按ISO 2818:1994由板材机加工而成,尽可能使用A型缺口。测试时,无缺口试样的机加工表面不应处于拉伸状态。

    8. 长纤维增材
      应按

      制成平板或按其他标准方法或协商的方法制备,试样应按(ISO2818:1994)机加工而成。
    9. 检查
      试样不应翘曲、相对表面应互相平行,相邻表面应相互垂直。所有表面和边缘应无刮痕、麻点、凹陷和飞边。
      应用直尺、直角尺和平板目测或用测微计测量试样是否符合上述的要求,如有一项达不到要求,则试样应报废或在试验前加工成符合要求的试样。

    10. 缺口的加工

    11. 应按ISO 2818:1994机工方法制备缺口。切削齿的形状能将试样切削出如图所示的试样缺口形状,切削齿的剖面应与其主轴成直角。缺口的形状应定期检查。

      试样缺口
      图1缺口类型

    12. 如果受试材料有规定,可使用模塑缺口试样。测试结果同机加工缺口试样结果不可比。缺口的形状应定期检查。

    13. 制备

    14. 各向异性材料
      某些板材随板材方向的不同,可能具有不同的冲击性能。对于这种板材应按平行和垂直某一特征方向分别切取一组试样。板材的特征方向可目视观察或由生产方法推断。

    15. 形状和尺寸

    16. 试样数量

    17. 状态调解
      除非受试材料标准另有规定,试验应按GB/T2918-1998在23°C和50%相对湿度下至少状态调解16h,或按有关各方协商的条件。缺口试样应在缺口加工后计算状态调解时间。

  4. 操作步骤

    1. 除有关方面统一采用别的条件,如在高温或低温下试验外。都应在与状态调解相同的环境中进行试验

    2. 测量每个试样中部的厚度h和宽度b或缺口试样的剩余宽度bx,精确至0.02mm.
      试样是注塑时,不必测量每一个试样尺寸。只要确保是表1所列出的尺寸,一组中只测量一个试样即可。使用多模腔模具时,要保证每个模腔中试样的尺寸都是相同的。

    3. 确定试验机是否有规定的冲击速度和合适的能量范围。冲断试样吸收的能量应在摆锤标称能量10%至80%范围内。如果不止一个摆锤符合这些要求,应选择其中能量最大的摆锤。

    4. 按GB/T21189-2007规定摩擦损失和修正的吸收能量。

    5. 抬起并锁住摆锤,并按如图1所示安装试样,并符合5.1.2的要求。当测定缺口试样时,缺口应在摆锤冲击刃的一侧。

    6. 释放摆锤,记录呗试样吸收的冲击能量,并对其摩擦损失等进行必要的修正

    7. 用一下字符命名冲击的四种类型
      C--------全部破坏:试样断开成两段或多段。
      H--------铰链破坏:试样没有刚性的很薄表皮连在一起的一种不全部破坏。
      P--------部分破坏:除铰链破坏外的不全部破坏。
      N--------不破坏:未发生破坏,只是弯曲变形,可能有应力发白现象产生。

  5. 计算和结果的表示

    1. 无缺口试样
      悬臂梁无缺口冲击强度αiu按式1计算,单位千焦每平方米(kj/m 2);

      冲击试验

      式1

    2. 缺口试样
      缺口试样悬臂梁冲击强度αiN按式2计算,单位为千焦每平方米(kj/m 2

      冲击试验

      式2

    3. 统计参数
      计算试验结果的算术平均值,如需要,可按ISO2602:1980给出的方法计算平均值的标准偏差。一组试样出现不同类型的破坏时,应给出相关类型的试验数目及计算各类型的平均值。

    4. 有效数字
      计算一组试验结果的算术平均值,取两位有效数字。

  6. 精密度

    由于未获得实验室间的数据,本试验方法的精密度尚不知。当获得实验室间数据时,在以后的修订中会加上精密度的说明.

  7. 试验报告

    试验报告应包括下列内容:

    1. 按三种破坏类型分组:              
                   C:全部破坏,包括铰链破坏H;              
                   P:部分破坏;              
                   N:不破坏———未发生破坏;

    2. 选出出现次数最多的破坏类型,并记录这种破坏类型冲击强度的平均值X。用字母C或P记录对应的破坏类型;

    3. 如果出现做多的破坏类型是N,只记录字母N;

    4. 对于出现次数次之的破坏类型,在两括号间加字母C,P或N,只是当出现的次数高于1/3时才这样表示(否则插入一个“*"号);

    5. 表明采用本标准

    6. 按表1的命名所采用的方法。例如:
      悬臂梁冲击试验
      缺口类型(见图1)——————GB/T1842/A

    7. 鉴别受试材料所需的全部资料。包括如已知的种类、来源、制造厂代码、牌号及历史;

    8. 材料性质和形状的说明,即成品、半成品、试片或试样,包括只要尺寸、形状、加工方法等;

    9. 冲击速度;

    10. 摆锤的标称能量;

    11. 若采用统一的夹持力,注明夹持力;

    12. 试样制备方法;

    13. 试样的切取方向;

    14. 试样数量;

    15. 所用的状态调解和试验的标准环境,以及受试材料和产品标准所要求的特殊处理;

    16. 观察到的破坏类型;

    17. 单个试验结果,如下所示(见表2):

    18.          若需要,平均值的标准偏差。

    19.          试验日期。

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