機(jī)械沖擊測(cè)試目的

測(cè)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(shí)，各性能是否失效。沖擊測(cè)試的技術(shù)指標(biāo)包括：峰值加速度、脈沖持續(xù)時(shí)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(wú)特別要求外每個(gè)面沖擊3次共18次。許多產(chǎn)品在使用、裝卸、運(yùn)輸過程中都會(huì)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(cè)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(cè)試又名：mechanical。

機(jī)械沖擊測(cè)試技術(shù)指標(biāo)

碰撞測(cè)試的技術(shù)指標(biāo)包括：峰值加速度、脈沖持續(xù)時(shí)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(gè)面，而不是X、Y、Z 三方向。在環(huán)境測(cè)試中，振動(dòng)、沖擊和碰撞是有共通點(diǎn)的：這三種測(cè)試都是可以作為對(duì)產(chǎn)品本身機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的一種有效檢驗(yàn)手段。

但是振動(dòng)測(cè)試講究持續(xù)性，疲勞性。像產(chǎn)品在運(yùn)輸過程或者一些發(fā)動(dòng)機(jī)上的元件在運(yùn)行時(shí)都是一個(gè)長(zhǎng)期的過程。

沖擊測(cè)試是瞬間性的，破壞性的。理論上跌落測(cè)試也算是沖擊的一種，一般沖擊測(cè)試機(jī)是將物品固定在平臺(tái)上，然后將平臺(tái)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。

碰撞測(cè)試可以看做重復(fù)性的沖擊累加。但是碰撞測(cè)試一般是利用物體動(dòng)能來(lái)測(cè)試的，碰撞測(cè)試有平面的，也有斜面的。

其它沖擊測(cè)試

一種動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測(cè)試，主要用來(lái)測(cè)定沖斷一定形狀的試樣所消耗的功，又叫沖擊韌性測(cè)試。根據(jù)試樣形狀和破斷方式，沖擊測(cè)試分為彎曲沖擊測(cè)試、扭轉(zhuǎn)沖擊測(cè)試和拉伸沖擊測(cè)試三種。橫梁式彎曲沖擊測(cè)試法操作簡(jiǎn)單，應(yīng)用最廣。

沖擊試樣

世界各國(guó)常用的彎曲沖擊試樣。中國(guó)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用橫梁式測(cè)試法，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?yàn)闆_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(jì)計(jì)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(duì)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。

彎曲沖擊測(cè)試是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(píng)定冶金質(zhì)量和加工工藝質(zhì)量，以及測(cè)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(shí)間曲線和載荷-位移曲線,還可測(cè)得動(dòng)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。

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(duì)應(yīng)的溫度為Tk；②若用夏比V形缺口試樣，則對(duì)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(shí)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(lái)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(shí)，一定要注意定義Tk的標(biāo)準(zhǔn)。

其他測(cè)試

傳統(tǒng)的彎曲沖擊試樣過小，不能反映實(shí)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,先后提出了落錘測(cè)試和動(dòng)態(tài)撕裂測(cè)試等方法,實(shí)際上都是使用大型夏比試樣的彎曲沖擊測(cè)試。落錘測(cè)試(DWT)主要用于測(cè)定金屬鋼板的NDT,試樣的厚度與實(shí)際使用的板厚相同，并且寬度加大。動(dòng)態(tài)撕裂測(cè)試(DT)用來(lái)測(cè)定動(dòng)態(tài)撕裂功和NDT。

根據(jù)落錘測(cè)試和動(dòng)態(tài)撕裂測(cè)試求得的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)。