高分子材料振动冲击测试性能检测内容介绍

高分子材料振动冲击测试性能检测内容介绍

 （一）简支梁冲击实验

对硬质高分子材料施加一次冲击负荷使试样破坏，记录下试样破坏时或过程中单位试样截面积所吸收的能量，即冲击强度，来衡量材料冲击韧性。简支梁梁冲击实验(GB1093)是其中的一种。所有的冲击实验均应按GB 2918规定，在（23 ℃）、常湿下进行试样环境调节，调节时间不少于4h.

测试步骤

（1）分别测量无缺口试样中部边缘和试样端部中心位置的宽度和厚度，并取其平均值为试样的宽度和厚度。准确至0.02mm。

（2）根据试样破坏时所需的能量选择摆锤，使消耗的能量在摆锤总能量的10％～85%范围内。若符合这一能量范围不止一个摆锤时应该用最大能量的摆锤。

（3）调节能量度盘指针零点，使它在摆锤处于起始位置时与主动针接触。进行空白实验，保证总摩擦损失不超过规定值。

（4）抬起并锁住摆锤，把试样按规定放置在两支撑块上，试样支撑面紧贴在支撑块上，使冲击刀刃对准试样中心。

（5）平稳释放摆锤，从度盘上读取试样吸收的冲击能量。

（6）试样无破坏的冲击值应不作取值，实验记录为不破坏或NB。试样完全破坏或部分破坏可以取值。

（7）如果同种材料观察到一种以上的破坏类型，须在报告中表明每种破坏类型的平均冲击值和试样破坏的百分数。不同破坏类型的结果不能进行比较。

 （1）在实验中有哪些因素会影响测定结果？

答：样条的制备或切取过程的参数，如切割的速率、刀具的锐角；测量过程旋转轴心到摆锤打击中心的距离与旋转轴心至试样中心距离之差的大小；摆锤瞎掰时刀刃通过两支座间中央偏差的大小；刀刃打击试样平面时的接触线与试样长轴线的垂直度；试样支座是否水平；机体的质量是否足够；测试时瞬间的风速等。

 （2）缺口试样与无缺口试样的冲击实验现象有何不同？哪些试样应采用缺口试样或有无缺口试样都应测试？

答：无缺口试样断裂面在中间部位剪切应力最大在此断裂，而缺口试样则是在缺口应力集中且受剪切应力最大在此处断裂，同种材料，几何形状相同的样条无缺口试样的冲击强度比缺口试样大，实验中可以看到仪器读数不同；试样可用带缺口的和无缺口的两种。采用带缺口试样的目的是使缺口处试样的截面积大为减小，受冲击时，试样断裂一定发生在这一薄弱处，所有的冲击能量都能在这局部的地方被吸收，从而提高试验的准确性。

这种情况下，计算冲击强度时，试样的厚度d指的是缺口处试样的剩余厚度。在使用过程，容易受到冲击的材料，缺口试样的冲击强度比较重要，另外在受到冲击过程容易产生大量银纹的材料也要测缺口冲击强度。

 一、分析讨论

材料的抗冲强度是一个工艺上很重要的指标，是材料在高速冲击状态下的韧性或对断裂抵抗能力的量度。与材料的其他极限性能不向，它是指某一标准试样在断裂时单位面积上所需要的能量，而不是通常所指的“断裂应力”。其值与高速拉伸应力—应变曲线下的面积成正比。抗冲强度不是材料的基本参数，而是一定几何形状的试样在特定试验条件下韧性的一个指标。冲击韧性值是反映材料抵抗冲击载荷的综合性能指标，它随着试样的绝对尺寸﹑缺口形状﹑试验温度等的变化而不同。缺口试样的制取，影响到材料的应力集中情况，温度上升，冲击性能变好。

 （二）悬臂梁梁冲击实验