華耀檢測-機械沖擊測試

機械沖擊測試目的

測試目的是確定在正常和極限溫度下，當產品受到一系列沖擊時，各性能是否失效。沖擊測試的技術指標包括：峰值加速度、脈沖持續時間、速度變化量（半正弦波、后峰鋸齒波、梯形波）和波形選擇。沖擊次數無特別要求外每個面沖擊3次共18次。許多產品在使用、裝卸、運輸過程中都會受到沖擊。沖擊的量值變化很大并具有復雜的性質。因此沖擊和碰撞可靠性測試適用于確定機械的薄弱環節，考核產品結構的完整性。機械沖擊測試又名：mechanical。

機械沖擊測試技術指標

碰撞測試的技術指標包括：峰值加速度、脈沖持續時間、速度變化量（半正弦波）、每方向碰撞次數。注意沖擊和碰撞的方向應是6個面，而不是X、Y、Z 三方向。在環境測試中，振動、沖擊和碰撞是有共通點的：這三種測試都是可以作為對產品本身機構強度的一種有效檢驗手段。

但是振動測試講究持續性，疲勞性。像產品在運輸過程或者一些發動機上的元件在運行時都是一個長期的過程。

沖擊測試是瞬間性的，破壞性的。理論上跌落測試也算是沖擊的一種，一般沖擊測試機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。

碰撞測試可以看做重復性的沖擊累加。但是碰撞測試一般是利用物體動能來測試的，碰撞測試有平面的，也有斜面的。

其它沖擊測試

一種動態力學性能測試，主要用來測定沖斷一定形狀的試樣所消耗的功，又叫沖擊韌性測試。根據試樣形狀和破斷方式，沖擊測試分為彎曲沖擊測試、扭轉沖擊測試和拉伸沖擊測試三種。橫梁式彎曲沖擊測試法操作簡單，應用最廣。

沖擊試樣

世界各國常用的彎曲沖擊試樣。中國有關標準規定采用橫梁式測試法，所用標準試樣以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，所得結果不能互相換算和比較。

彎曲沖擊測試是20世紀初夏比(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量和加工工藝質量，以及測定韌性－脆性轉變溫度。如試樣上預制疲勞裂紋,用示波圖或其他方法求出載荷-時間曲線和載荷-位移曲線,還可測得動態開裂發生的斷裂韌度KId和已擴展裂紋停止擴展的斷裂韌度KIA等。

韌性－脆性轉變

是金屬材料隨溫度降低由韌性狀態過渡到脆性狀態致使沖擊韌度急劇降低的現象。金屬材料典型的沖擊功與溫度的關系曲線見圖3。從韌性角度選材，最重要的是要知道韌性-脆性轉變溫度Tk(℃)。Tk通常是根據沖擊功(或沖擊韌度)、斷口形貌特征、變形特征與溫度的關系求得。其方法是：①選取一定沖擊功所對應的溫度為Tk；②若用夏比V形缺口試樣，則對應于沖擊功為15英尺-磅(20.34J)的Tk用V15TT表示;③或用斷口面積上出現50%結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，為零塑性轉變溫度,用NDT表示。顯然,Tk因選用標準不同而異,使用Tk時，一定要注意定義Tk的標準。

其他測試

傳統的彎曲沖擊試樣過小，不能反映實際構件中的應力狀態，所以不能滿足特殊要求。50年代起,先后提出了落錘測試和動態撕裂測試等方法,實際上都是使用大型夏比試樣的彎曲沖擊測試。落錘測試(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。動態撕裂測試(DT)用來測定動態撕裂功和NDT。

根據落錘測試和動態撕裂測試求得的NDT,可以建立表征應力、缺陷和工作溫度關系的斷裂分析圖(FAD)。