儀器化沖擊的意義

抗沖擊性能，是材料領(lǐng)域的一個(gè)重要的研究對(duì)象，有助于確定材料或產(chǎn)品的安全性和可靠性。材料專業(yè)人士在研發(fā)新材料的時(shí)候，必須要考慮其在使用壽命期間能夠承受的沖擊能量，材料在斷裂過(guò)程中的表現(xiàn)，方能準(zhǔn)確了解新材料的薄弱環(huán)節(jié)，以幫助其研發(fā)更具競(jìng)爭(zhēng)力的材料。工程師在應(yīng)用新材料時(shí)，準(zhǔn)確了解材料的抗沖擊性能，更能幫助其提高工程的安全性，選擇抗沖擊性能合適的材料，以提高質(zhì)量，節(jié)約花費(fèi)。

常規(guī)的擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)只能獲得材料的沖擊吸收功，落錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)甚至只能沖斷試樣，無(wú)法直接獲得任何數(shù)據(jù)，完全無(wú)法了解試樣在斷裂過(guò)程究竟是怎樣的，只只只能通過(guò)觀察斷口初步判斷是脆性材料還是韌性材料。而儀器化沖擊測(cè)試系統(tǒng)，能夠獲得試樣在沖擊瞬間力-時(shí)間曲線，定量獲得力與加載點(diǎn)位移的相互關(guān)系，直接反映出沖擊吸收功 Et 在材料動(dòng)態(tài)斷裂全過(guò)程的分布特征，彌補(bǔ)了常規(guī)設(shè)備的不足。通過(guò)對(duì)力-時(shí)間曲線的軟件分析，該系統(tǒng)還能夠提供屈服力、大力、啟裂力和終止力等力值數(shù)據(jù)，并能提供大力能量、啟裂能量和終止能量等能量數(shù)據(jù)，為材料的選擇、性能研究和改進(jìn)提供豐富且可靠的數(shù)據(jù)參考。

20世紀(jì)早期，拉力試驗(yàn)機(jī)只能獲得試樣的終斷裂強(qiáng)度。如今，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室都已經(jīng)采用電子萬(wàn)能拉力試驗(yàn)機(jī)，有著豐富的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析能力和方便的圖表及試驗(yàn)報(bào)告生成功能。顯然，目前國(guó)內(nèi)試驗(yàn)室使用的沖擊試驗(yàn)機(jī)功能與早期的拉力試驗(yàn)機(jī)相似，已經(jīng)很難滿足日益發(fā)展的材料和產(chǎn)品的測(cè)試需要。我司的儀器化沖擊測(cè)試系統(tǒng)，能夠?yàn)樗械臎_擊試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行現(xiàn)代化升級(jí)，以幫助材料專業(yè)人士和工程師獲取精確、可靠的數(shù)據(jù)，從而真正了解材料和產(chǎn)品的沖擊性能。儀器化沖擊測(cè)試系統(tǒng)，必將領(lǐng)航?jīng)_擊試驗(yàn)領(lǐng)域的未來(lái)。

主要技術(shù)參數(shù)

設(shè)備詳述

設(shè)備主要技術(shù)特點(diǎn)

4.1.1 FIT183F-4彈射式儀器化落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)具有驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)，設(shè)定沖擊高度和錘頭重量后，通過(guò)電腦和控制按鍵控制實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，實(shí)驗(yàn)機(jī)能使提升，釋放，數(shù)據(jù)采集成為一套全自動(dòng)化過(guò)程。

4.1.2 FIT183F-4彈射式儀器化落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)采用自動(dòng)化控制，如自動(dòng)防止二次沖擊，錘體根據(jù)不同規(guī)格試樣自動(dòng)找零點(diǎn)，自動(dòng)掛錘，自動(dòng)提錘到設(shè)定高度，自動(dòng)檢測(cè)門(mén)是否關(guān)閉等。本機(jī)所配專門(mén)使用控制面板和顯示屏可滿足用戶試驗(yàn)要求，實(shí)時(shí)顯示橫梁高度，提供試驗(yàn)參數(shù)諸如沖擊高度、砝碼配置等參數(shù)設(shè)置，外置測(cè)算錘體落體沖擊試樣前和沖擊試樣后的速度裝置。

4.1.3彈射落錘沖擊實(shí)驗(yàn)機(jī)是材料沖擊試驗(yàn)定量化發(fā)展方向上的一次質(zhì)的跨越。普通落錘沖擊試驗(yàn)只能對(duì)沖擊后試樣進(jìn)行觀察，而彈射式儀器化落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)可以定量獲得材料在被沖擊過(guò)程中所受的沖擊力與加載點(diǎn)位移的相互關(guān)系，直接反映出沖擊吸收功在材料動(dòng)態(tài)斷裂全過(guò)程的分布特征，具有明確的物理意義與豐富的力學(xué)信息，是深入進(jìn)行材料動(dòng)態(tài)斷裂性能研究的重要試驗(yàn)設(shè)備。

4.1.4系統(tǒng)具有儀器化高速試驗(yàn)?zāi)芰?，配備高精度傳感器，能自?dòng)采集記錄沖擊力-位移曲線，能自動(dòng)分析主要沖擊參數(shù),采樣頻率1.25MHz，動(dòng)態(tài)載荷測(cè)量誤差<2%。

4.1.5 帶有自動(dòng)片材的氣動(dòng)夾持裝置。

4.1.6 提升系統(tǒng)精度高，速度快，有斷電保護(hù)功能保證斷電時(shí)錘頭不會(huì)意外落下。

4.1.7 抓脫錘裝置非常安全，在重力作用下不會(huì)發(fā)生脫鉤意外，斷電時(shí)也不會(huì)張開(kāi)，配備檢測(cè)和警示裝置防止掛鉤沒(méi)有抓牢錘頭的情況發(fā)生。

4.1.8 整個(gè)試驗(yàn)機(jī)四周配備安全防護(hù)裝置，防止斷裂試樣飛濺，同時(shí)要求防護(hù)門(mén)有自鎖功能，在門(mén)打開(kāi)的情況下，試驗(yàn)機(jī)會(huì)自鎖，主要操作無(wú)效，從而防止誤操作，保證試驗(yàn)人員的安全。

儀器化落錘沖擊系統(tǒng)特點(diǎn)

1. 通過(guò)沖擊力值傳感器、高速數(shù)據(jù)調(diào)理儀及高速數(shù)據(jù)采集卡采集沖擊瞬時(shí)的力-時(shí)間曲線，通過(guò)測(cè)速系統(tǒng)測(cè)出沖擊速度，自動(dòng)計(jì)算出位移，并通過(guò)積分獲取力-位移曲線。

2. 軟件自動(dòng)擬合力-位移曲線。

3. 軟件自動(dòng)在力-位移曲線上找出動(dòng)態(tài)屈服力、大力、不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展起始力、不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展終止力等特征點(diǎn)，通過(guò)數(shù)據(jù)處理進(jìn)一步獲得屈服位移、大力時(shí)位移、不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展起始位移、不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展終止位移、總位移、大力時(shí)的能量、不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展起始能量、不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展終止能量、總沖擊能量等指標(biāo)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)我們可以有效地將沖擊吸收功劃分為物理意義明確的能量分布組成區(qū)域，并直接揭示沖擊吸收功在試樣彈/塑性變形、裂紋形成與擴(kuò)展各階段的貢獻(xiàn)，以此定量反映材料在動(dòng)態(tài)斷裂過(guò)程中所具有的韌化或脆化的趨勢(shì)。

4. 無(wú)需手工處理數(shù)據(jù)，所有數(shù)據(jù)處理過(guò)程自動(dòng)完成，沖擊完成后可立即獲得所需的全部數(shù)據(jù)結(jié)果和試驗(yàn)報(bào)告。

沖擊力值傳感器

沖擊力值傳感器為壓電晶體式?jīng)_擊力值傳感器，具有高響應(yīng)頻率。

軟件特點(diǎn)

天益氏落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)控制系統(tǒng)dobTest V1.0已取得國(guó)家版權(quán)局計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)登記證書(shū)，登記號(hào)：2022SR0093051

1. 多語(yǔ)言版本，支持所有語(yǔ)言并可動(dòng)態(tài)切換。用戶可 自定義翻譯，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、自定義參數(shù)等輸入內(nèi)容均可 多語(yǔ)言切換。（如圖4.17.1）

2. 預(yù)留自定義數(shù)據(jù)處理算法接口，便于教學(xué)研究功能擴(kuò)展。

3. 數(shù)據(jù)輸出包含視頻、云圖、表格數(shù)據(jù)：可將測(cè)量過(guò)程圖像制作成視頻并輸出保存，且可再軟件中回放。（如圖4.17.2）

4. 支持多曲線顯示，能直觀對(duì)比不同材料的沖擊特性。（如圖4.17.3）

5. 軟件中可調(diào)用原始數(shù)據(jù)曲線，并可根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)情況人工更改軟件計(jì)算起始點(diǎn)及終止點(diǎn)，再重新運(yùn)算。此功能滿足特殊沖擊運(yùn)用，如多層結(jié)構(gòu)樣品，沖擊曲線出現(xiàn)多次峰值，可人工選擇單一峰值進(jìn)行研究?；蛘咴趧?dòng)態(tài)壓縮沖擊過(guò)程中，因試驗(yàn)過(guò)程中將樣品壓實(shí)而導(dǎo)致試驗(yàn)曲線峰值力出現(xiàn)在末端，但研究動(dòng)態(tài)壓縮沖擊有效曲線在前端吸收沖擊能量部分，因此修改計(jì)算起始終止點(diǎn)尤為重要。（如圖4.17.4）

6. 軟件支持直接導(dǎo)出原始數(shù)據(jù)、曲線圖及數(shù)據(jù)列表。（如圖4.17.5）

7. 測(cè)量結(jié)果及分析結(jié)果輸出成報(bào)表，支持TXT，XLS等多種文件格式。（如圖4.17.6）

8. 支持多用戶分級(jí)管理，管理員可對(duì)其他用戶的使用 權(quán)限進(jìn)行管理。（如圖4.17.7）

9. 支持公式編輯，支持自定義數(shù)據(jù)處理算法接口， 內(nèi)置操作符，統(tǒng)計(jì)函數(shù)，且支持自檢。（如圖4.17.8）

10. 具備日志管理，操作記錄，且試驗(yàn)數(shù)據(jù)可溯源，能定位數(shù)據(jù)被修改的時(shí)間和對(duì)應(yīng)用戶。

11. 試驗(yàn)界面布局可更改，可自定義增加試驗(yàn)顯示界 面，軟件窗體自定義縮放，窗體內(nèi)容等比例縮放。

12. 數(shù)據(jù)管理，△動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，雙緩存機(jī)制，數(shù)據(jù)不丟失

13. 軟件試驗(yàn)界面布局可更改，可自定義增加試驗(yàn)顯示界面

軟件功能列舉：

圖4.17.1a 英文軟件界面

圖4.17.1b自定義語(yǔ)言界面

圖4.17.1c自定義語(yǔ)言界面

圖4.17.2 視頻云圖回放

圖4.17.3 多曲線對(duì)比顯示

圖4.17.4 修改計(jì)算起始點(diǎn)及終止點(diǎn)

圖4.17.5a 導(dǎo)出原始數(shù)據(jù)

圖4.17.5b 導(dǎo)出圖表

圖4.17.6 導(dǎo)出數(shù)據(jù)報(bào)告

圖4.17.7 多用戶分級(jí)管理

圖4.17.8 公式化編輯

供貨范圍

供貨設(shè)備為機(jī)電一體化產(chǎn)品，賣方不只負(fù)責(zé)機(jī)械設(shè)備及介質(zhì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和供貨，還需負(fù)責(zé)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和供貨。此外，賣方要負(fù)責(zé)供貨設(shè)備的發(fā)貨（運(yùn)輸由買方負(fù)責(zé)）、安裝指導(dǎo)、調(diào)試、驗(yàn)收及買方的使用及維修培訓(xùn)。賣方對(duì)提供的設(shè)備和服務(wù)的正確性、完整性和先進(jìn)性總負(fù)責(zé)。

本項(xiàng)目的設(shè)備為國(guó)內(nèi)制造，供貨范圍包括主機(jī)、控制系統(tǒng)、變形測(cè)量系統(tǒng)等其他部件。買方只提供廠房及電源、設(shè)備地基等。

供貨范圍