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機(jī)械沖擊試驗
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測試目的是確定在正常和極限溫度下，當(dāng)產(chǎn)品受到一系列沖擊時，各性能是否失效。沖擊試驗的技術(shù)指標(biāo)包括：峰值加速度、脈沖持續(xù)時間、速度變化量（半正弦波、后峰鋸齒波、梯形波）和波形選擇。沖擊次數(shù)無特別要求外每個面沖擊3次共18次。許多產(chǎn)品在使用、裝卸、運輸過程中都會受到?jīng)_擊。沖擊的量值變化很大并具有復(fù)雜的性質(zhì)。因此沖擊和碰撞可靠性測試適用于確定機(jī)械的薄弱環(huán)節(jié)，考核產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的完整性。機(jī)械沖擊測試又名：mechanical 機(jī)械沖擊測試碰撞試驗的技術(shù)指標(biāo)包括：峰值加速度、脈沖持續(xù)時間、速度變化量（半正弦波）、每方向碰撞次數(shù)。注意沖擊和碰撞的方向應(yīng)是6個面，而不是X、Y、Z 三方向。在環(huán)境試驗中，振動、沖擊和碰撞是有共通點的：這三種試驗都是可以作為對產(chǎn)品本身機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的一種有效檢驗手段。但是振動試驗講究持續(xù)性，疲勞性。像產(chǎn)品在運輸過程或者一些發(fā)動機(jī)上的元件在運行時都是一個長期的過程。沖擊試驗是瞬間性的，破壞性的。理論上跌落試驗也算是沖擊的一種，一般沖擊試驗機(jī)是將物品固定在平臺上，然后將平臺上升，利用重力加速度沖擊，沖擊波形有半正弦波、梯形波、三角波。碰撞試驗可以看做重復(fù)性的沖擊累加。但是碰撞試驗一般是利用物體動能來測試的，碰撞試驗有平面的，也有斜面的。其它沖擊試驗一種動態(tài)力學(xué)性能試驗，主要用來測定沖斷一定形狀的試樣所消耗的功，又叫沖擊韌性試驗。根據(jù)試樣形狀和破斷方式，沖擊試驗分為彎曲沖擊試驗、扭轉(zhuǎn)沖擊試驗和拉伸沖擊試驗三種。橫梁式彎曲沖擊試驗法操作簡單，應(yīng)用最廣。沖擊試樣世界各國常用的彎曲沖擊試樣。中國有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用橫梁式試驗法，所用標(biāo)準(zhǔn)試樣以U形缺口試樣和V形缺口試樣為主。沖擊試樣所消耗的功,稱為沖擊功Ak。將Ak除以缺口處橫截面積F，則得沖擊韌度ak，單位為J/cm2。ak值沒有明確物理意義，因為沖擊功并非沿著缺口處截面積均勻消耗。因此，ak值不能直接用于設(shè)計計算。同一種金屬材料，缺口越尖越深，則塑性變形體積愈小，吸收功也愈小，材料的韌性也就愈低。因此，對于不同尺寸和缺口的試樣，所得結(jié)果不能互相換算和比較。彎曲沖擊試驗是20世紀(jì)初夏比(G.Charpy)提出的，以后獲得廣泛使用。在工程上主要是用它評定冶金質(zhì)量和加工工藝質(zhì)量，以及測定韌性－脆性轉(zhuǎn)變溫度。如試樣上預(yù)制疲勞裂紋,用示波圖或其他方法求出載荷-時間曲線和載荷-位移曲線,還可測得動態(tài)開裂發(fā)生的斷裂韌度KId和已擴(kuò)展裂紋停止擴(kuò)展的斷裂韌度KIA等(見金屬的強(qiáng)化)。韌性－脆性轉(zhuǎn)變是金屬材料隨溫度降低由韌性狀態(tài)過渡到脆性狀態(tài)致使沖擊韌度急劇降低的現(xiàn)象。金屬材料典型的沖擊功與溫度的關(guān)系曲線見圖3。從韌性角度選材，最重要的是要知道韌性-脆性轉(zhuǎn)變溫度Tk(℃)。Tk通常是根據(jù)沖擊功(或沖擊韌度)、斷口形貌特征、變形特征與溫度的關(guān)系求得。其方法是：①選取一定沖擊功所對應(yīng)的溫度為Tk；②若用夏比V形缺口試樣，則對應(yīng)于沖擊功為15英尺-磅(20.34J)的Tk用V15TT表示;③或用斷口面積上出現(xiàn)50%結(jié)晶狀斷口時的溫度為Tk,以50%FATT表示;④還有以沖擊功曲線開始上升的溫度來定義Tk，為零塑性轉(zhuǎn)變溫度,用NDT表示。顯然,Tk因選用標(biāo)準(zhǔn)不同而異,使用Tk時，一定要注意定義Tk的標(biāo)準(zhǔn)。其他試驗傳統(tǒng)的彎曲沖擊試樣過小，不能反映實際構(gòu)件中的應(yīng)力狀態(tài)，所以不能滿足特殊要求。50年代起,先后提出了落錘試驗和動態(tài)撕裂試驗等方法,實際上都是使用大型夏比試樣的彎曲沖擊試驗。落錘試驗(DWT)主要用于測定金屬鋼板的NDT,試樣的厚度與實際使用的板厚相同，并且寬度加大。動態(tài)撕裂試驗(DT)用來測定動態(tài)撕裂功和NDT。根據(jù)落錘試驗和動態(tài)撕裂試驗求得的NDT,可以建立表征應(yīng)力、缺陷和工作溫度關(guān)系的斷裂分析圖(FAD)。參考的測試標(biāo)準(zhǔn) GB/T 2423.5 IEC 60068-2-27 MIL-STD-202G EIA-364-27

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李先生

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