实验七冲击强度测定

实验七冲击强度测定 （三）落锤冲击实验

目的和要求 • 熟悉高分子材料冲击性能测试的方法、操作及其实验结果处理，了解测试条件对测定结果的影响。

实验原理 • 我国经常使用的是简支梁式摆锤冲击实验方法，基本原理是把摆锤从垂直位置挂于机架的扬臂上以后，此时扬角为α(如图Ⅱ-7-1所示)，它便获得了一定的位能，如任其自由落下，则此位能转化为动能，将试样冲断，冲断以后，摆锤以剩余能量升到某一高度，升角为β。图Ⅱ-7-1 摆锤式冲击实验机工作原理

在整个冲击实验中，按照能量守恒的关系可写出下式：在整个冲击实验中，按照能量守恒的关系可写出下式：式中 m——冲锤质量，kg； α——冲锤冲前之扬角； L——冲锤摆长，m； β——冲锤冲断试样后之升角； A——冲断试样所消耗的功，J。式中除β外均为已知数，故根据摆锤冲断试样后升角β的大小，即可绘制出读数盘，由读数盘可以直接读出冲断试样时消耗的功的数值。

仪器、设备和材料 • 1、材料试样 ① 试样形状及尺寸 a.管材管材公称外径小于或等于75 mm时，从五根管上沿长度方向分别截取150mm长的试样。公称外径大于75 mm时，从五根管材上沿长度方向分别截取200 mm长的试样．

b.板材 从五块板材上距边缘不小于lOOmm处分别截取200mm x 200mm的正方形试样。厚度为板材原厚。 c.异型材从五根异型材上沿挤出方向各截取200mm长的试样。 d.管件及硬质塑料零部件保持原形状的整体试样。

②试样制备 试样不得有裂纹，端口平整，对管材和异型材试样，两端应与轴线垂直切平。通过法试样数需10个。梯度法试样数需25个以上。 ③试样状态调节与实验的标准环境如下： a.按GB 2918中规定的标准环境与正常偏差范围进行调节，时间不小于48h，并在此环境下进行实验。 b.试样需进行高低温冲击实验时，可按产品标准中的有关规定或用户要求的实验条件进行。冲击试样离开预处理环境状态后15s内完成。

2、仪器、设备 ① 落锤式冲击实验机符合ZB N72 026要求的各种落锤式冲击实验机。 ② 落锤落锤质量分为0.5 kg、1kg、2 kg、3kg，4 kg、5 kg、6 kg、8 kg、10 kg、15 kg，锤头半径分为30mm、10mm、5mm 3种。 ③ 夹具管材试样采用V形夹具，夹角为1200，长度200 mm。使试样稳固地夹在V形槽内。

板材或异型材等所用夹具形状不作具体规定。但必须保证以下几点：板材或异型材等所用夹具形状不作具体规定。但必须保证以下几点： a.夹具必须能够将试样夹紧，保证其在受冲击时不发生位移； b.夹具夹紧点必须与支承点重合，夹力不可过大，以免试样变形； c.夹具装上后的中心线必须与落锤中心线重合，其误差不得大于2.5mm。

实验步骤 • 1、将试样水平放置在夹具上．有困难时，可采用垫片等加以调整、固定。 • 2、采用A法时，按产品标准中规定的冲击高度及落锤质量对l0个试样依次进行冲击。

3、采用B法时，首先确定初始冲击高度和落锤质量。实验时，第一个试样若未被破坏，测第二个试样时，高度增高一个增量d(m)。若第一个试样已破坏，高度则下降一个增量d(m)。直至试样达到50％破坏时为止。每组试样至少20个。3、采用B法时，首先确定初始冲击高度和落锤质量。实验时，第一个试样若未被破坏，测第二个试样时，高度增高一个增量d(m)。若第一个试样已破坏，高度则下降一个增量d(m)。直至试样达到50％破坏时为止。每组试样至少20个。 • 4、对管材或对称管件，沿圆周方向冲击，冲击点选在垂直直径的顶部。对板材试样选在中心部位。对于不对称管件或异型材用一半试样先冲击一面，剩下一半再冲击另一面。每个试样只允许冲击一次。试样受冲击后造成的裂纹和破碎均为破坏。

实验记录与处理 • 1、通过法按产品标准中有关规定处理。若无规定，10个试样中有6个以上不破坏为合格。 • 2、梯度法 a. 50％冲击破坏高度H50 式中 H50 ——50％冲击破坏高度，m； H1 ——实验初始高度(预测的实验破坏高度) m； d——每次升降的实验高度，m；ni ——各实验高度已破坏(或未破坏)的试样数； I——设H为0时，逐个增减的高度水准(I=…-3，-2，-1，0，1，2，5…)； N ——已破坏(或未破坏)试样之总数(N=∑ni)； ±1/2 ——使用已破坏的数据时取负号、未破坏的数据时取正号。 (Ⅱ-7-9)

b．50％冲击破坏能E50。 (Ⅱ-7-10) 式中 E50 ——50％冲击破坏能，J；m ——落锤质量，kg；g ——重力加速度，9.81 m／s2； H50——50％冲击破坏高度，m。 • 50％冲击破坏高度的标准偏差S S = d·α (Ⅱ-7-10) 式中 S ——标准偏差，m；d ——每次升降的实验高度，m；α——由(Ⅱ-7-12)式求出M值，再查“α值表”，见表Ⅱ-7-6。 (Ⅱ-7-12)

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