冲击强度测定

1、实验七 冲击强度测定（一）简支梁冲击实验目的和要求目的和要求 n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。实验原理实验原理 n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(如图-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。图图-7-1 摆锤式冲击实验机工作原理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： 式中 m冲锤质量，kg； 冲锤冲前之扬角； L冲锤摆长，m； 冲锤冲断试样后之

2、升角； A冲断试样所消耗的功，J。 式中除外均为已知数，故根据摆锤冲断试样后升角的大小，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。0coscosAm hhml仪器、设备和材料仪器、设备和材料 n1、材料试样 n 注塑标准试样 试样表面应平整、无气泡、裂纹、分层和明显杂质。缺口试样缺口处应无毛刺。n板材试样 板材试样厚度在313mm之间时取原厚。大于13mm时应从两面均匀地进行机械加工到100.5mm。4型试样厚度须加工到13mmn 试样类型和尺寸以及相对应的支撑线间的距离见表试样类型和尺寸以及相对应的支撑线间的距离见表-7-1。试样的缺口类型和缺口尺寸见表试样的缺口类型和

3、缺口尺寸见表-7-2。试样的优选类型。试样的优选类型为为I型。优选的缺口类型为型。优选的缺口类型为A型。型。 图图-7-2 A型缺口试样及型缺口试样及B型缺口试样型缺口试样 图图-7-3 C型缺口试样型缺口试样2、试样制备 n模塑料或挤出料 n板材 板材试样是将板材进行机械加工制备。n层压材料 层压材料应在使冲击方向垂直于层压方向(板面方向)和平行于层压方向(板边方向)上各切取一组试样。 3、仪器、设备n实验机 实验机应为摆锤式，并由摆锤、试样支座、能量指示机构和机体等主要构件组成。能指示试样破坏过程中所吸收的冲击能量.n摆体 摆体是实验机的核心部分，它包括旋转轴、控杆、摆锤和冲击刀刃等部件。

4、n试样支座 为两块安装牢固的支撑块，能使试样成水平，其偏差在120以内。在冲击瞬间应能使试样打击面平行于摆锤冲击刀刃，其偏差在1200以内。n能量指示机构 能量指示机构包括指示度盘和指针。应对量度盘的摩擦，风阻损失和示值误差做准确的校正。n机体 机体为刚性良好的金属框架，并牢固地固定在质量至少为所用最重摆锤质量40倍的基础上。图图-7-4 标准试样的冲击刀刃和支座尺寸标准试样的冲击刀刃和支座尺寸1-试样；2-冲击方向；3-冲击瞬间摆锤位置；4-下支座；5-冲击刀刃；6-支撑块实验步骤实验步骤 n1、对于无缺口试样，分别测量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

5、度。准确至0.02mm。n2、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。n3、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表-7-3的数值。n4、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，缺口试样刀刃对准缺口背向的中心位置。n5、平稳释放摆锤，从度盘上读取试样吸收的冲击能量。n6、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的可以取值。n7、如果同种材料可以观察到一种以上的破坏类型，须在报告中标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。实验记录与处理实验记录与处理n1、无缺口试样简支梁冲击强度 (kJm2) （-7-1）式中 A 试样吸收的冲击能量，J； b 试样宽度，mm; d 试样厚度，mm。n2、缺口试样简支梁冲击强度 (kJm2) （-7-2）式中 Ak 缺口试样吸收的冲击能量，J； b 试样宽度，mm； 缺口试样缺口处剩余厚度，mm。a310dbAaka310kkdbAakdn3、标准偏差S （-7-3） 式中 X 单个测定值； 一组测定值的算术平均值； n 测定值个数。n 4、变异系数CV （-7-4