衝(chong) 擊測試是一個(ge) 關(guan) 鍵的評估過程，可確定材料或產(chan) 品在遭受突然的力或衝(chong) 擊時的韌性、彈性和耐久性。該測試對於(yu) 各個(ge) 行業(ye) 來說都是必不可少的，以確保材料和產(chan) 品的安全性、性能和可靠性。衝(chong) 擊測試有助於(yu) 通過模擬現實條件來識別潛在的弱點並改進材料配方和產(chan) 品設計。
幾種主要的衝(chong) 擊測試方法可測量材料在衝(chong) 擊下的性能。最常用的方法包括夏比衝(chong) 擊試驗、懸臂梁衝(chong) 擊試驗、落錘試驗和穿刺衝(chong) 擊試驗。每種方法都采用不同的技術，並在各個(ge) 行業(ye) 中發揮獨特的作用。
• 簡支梁衝(chong) 擊試驗
• 懸臂梁衝(chong) 擊試驗
• 落錘衝(chong) 擊試驗
• 穿刺衝(chong) 擊測試。
夏比衝(chong) 擊試驗，也稱為(wei) “夏比 V 型缺口試驗”，是一種標準化試驗方法，用於(yu) 確定材料（特別是金屬）的衝(chong) 擊韌性。它評估材料在受到突然衝(chong) 擊時斷裂時吸收能量的能力。它是最廣泛使用的測量材料彈性的方法之一，以其發明者、法國科學家喬(qiao) 治·夏比 (Georges Charpy)的名字命名。該視頻展示了如何執行典型的夏比衝(chong) 擊測試：
• 樣品製備：小型標準化樣品，通常是一側(ce) 加工有 V 形凹口的矩形棒。該凹口會(hui) 產(chan) 生應力集中，在受到衝(chong) 擊時會(hui) 促進斷裂。測試裝置包括擺錘、有缺口的樣品架以及用於(yu) 記錄吸收能量的數字或模擬顯示器。將有缺口的試樣水平放置在夾具中，從(cong) 特定高度釋放擺錘，衝(chong) 擊缺口處的試樣。
• 試驗程序：將試樣水平放置在試驗機中，缺口朝向衝(chong) 擊方向。擺錘從(cong) 已知高度釋放，以預定速度撞擊樣本。
• 能量測量：通過衝(chong) 擊後擺錘擺動高度的減小來測量試樣在斷裂過程中吸收的能量。該能量通常以焦耳 (J) 或英尺-磅 (ft-lb) 為(wei) 單位報告。
夏比衝(chong) 擊試驗廣泛應用於(yu) 建築、汽車和航空航天工業(ye) ，以評估金屬、複合材料和聚合物的韌性。該測試有助於(yu) 確保結構鋼能夠承受地震或建築行業(ye) 其他動態事件期間的影響。
• ASTM E23、ASTM D6110、ASTM A370、ASTM D256
• ISO 13479、ISO 148-1
• EN 10045-1、EN ISO 179-1
雖然夏比衝(chong) 擊試驗廣泛用於(yu) 金屬，但懸臂梁衝(chong) 擊試驗更常用於(yu) 塑料和其他較軟的材料。在艾佐德測試中，有缺口的樣本垂直放置而不是水平放置。此外，懸臂梁試驗中的擺錘在缺口正上方的單個(ge) 點上撞擊樣本，而在夏比試驗中，擺錘在缺口對麵的表麵上撞擊樣本。
雖然夏比衝(chong) 擊試驗主要用於(yu) 金屬，但懸臂梁法通常用於(yu) 聚合物和塑料衝(chong) 擊試驗。它有助於(yu) 評估消費品、汽車零部件和包裝材料中使用的塑料材料的抗衝(chong) 擊性。
• ASTM D256、ASTM D4508、ASTM D4812
• ISO 180、ISO 148-1、ISO 9854-1
該方法也稱為(wei) 落塔測試，可評估材料在碰撞和跌落等高速衝(chong) 擊下的行為(wei) 。測試裝置由落塔、重物或衝(chong) 擊器以及樣品架組成。重物從(cong) 預定高度落到樣品上，傳(chuan) 感器記錄撞擊過程中的力、速度和能量。
盡管落錘測試已用於(yu) 數百個(ge) 行業(ye) 和應用，但它廣泛應用於(yu) 汽車和運動器材行業(ye) 。汽車安全落錘測試有助於(yu) 評估汽車零部件的耐撞性。在運動器材中，它驗證頭盔和護具的抗衝(chong) 擊能力。
• ASTM E208、ASTM D7136、ASTM D3763、ASTM F1459
• ISO 6603-2、ISO 3127、ISO 13356
• EN 774、EN ISO 6603-1
穿刺衝(chong) 擊測試根據其對尖頭物體(ti) 穿刺或穿透的抵抗力來衡量材料的耐用性。該測試對於(yu) 評估防護裝備和包裝材料的韌性和耐用性至關(guan) 重要。該測試裝置包括穿刺探針、樣本架和力測量係統。探針以受控速度進入樣本，並使用 DAQ 儀(yi) 器顯示和記錄刺穿材料所需的力。
穿刺衝(chong) 擊測試通常用於(yu) 包裝、醫療和運動器材行業(ye) 。它有助於(yu) 確保包裝材料保護內(nei) 容物免受尖銳物體(ti) 的侵害，並且防護裝備能夠在高風險環境中承受穿刺。
• ASTM D781、ASTM D3420、ASTM D6098、ASTM D3763
• ISO 6603-2、ISO 7765-2、ISO 8295、ISO 7765
• EN 14125、EN ISO 6603-2
該測試主要用於(yu) 塗料，評估油漆、清漆或其他塗料的抗衝(chong) 擊性。落下的重物撞擊塗層樣品，並檢查由此產(chan) 生的損壞或裂紋。
• ASTM D2794、ASTM D4226、ASTM D5420
• ISO 6272-1、ISO 6272-2
該測試通過測量材料抵抗局部塑性變形的能力來測量材料的硬度。將硬鋼球或硬質合金球在負載下壓入材料中，並測量壓痕深度。
• ASTM D785、ASTM E18、ASTM E140
• ISO 6508-1、ISO 6508-2
多軸衝(chong) 擊測試通過同時引入來自多個(ge) 方向的力來擴展傳(chuan) 統衝(chong) 擊測試。這更好地模擬了材料承受複雜應力狀態而不是簡單的單軸載荷的現實條件。多軸測試可以更深入地了解材料在更現實的多方向負載條件下的實際韌性、靈活性和彈性。它可能會(hui) 暴露材料中的更多弱點或漏洞，從(cong) 而更好地理解其在實際使用中的表現。
雖然傳(chuan) 統測試（ASTM、ISO）擁有完善的標準，但多軸衝(chong) 擊測試更加專(zhuan) 業(ye) ，並且通常是針對特定行業(ye) 定製設計的。目前還沒有那麽(me) 多被廣泛接受的多軸測試標準，但一些行業(ye) 使用專(zhuan) 有的測試和模擬來評估多軸應力下的性能，特別是在航空航天、汽車和國防等領域。
多軸衝(chong) 擊測試的一個(ge) 具體(ti) 示例是汽車行業(ye) 中使用的落塔測試，用於(yu) 模擬翻車事故期間車頂擠壓的情況。該測試評估在涉及同時作用的垂直力和橫向力的翻車事件中，車輛的車頂結構在複雜的多向力作用下的表現。這可以深入了解材料在此類碰撞中保護乘員並保持結構完整性的能力。該測試有助於(yu) 確定車輛是否符合車頂抗壓性的監管標準。
• FMVSS 216（聯邦機動車輛安全標準）（美國）
• UN/ECE 法規 135（屋頂強度）
• 全球 NCAP（新車評估計劃）
• ASTM D3763、ASTM D7192
• ISO 6603、ISO 7765
衝(chong) 擊和跌落測試涉及力學原理，特別是動力學原理，以評估材料或產(chan) 品對突然力量的反應。與(yu) 這些測試相關(guan) 的基本數學屬性和概念包括：
• 力量
• 動能
• 勢能
• 速度
• 勢頭
• 壓力
• 拉緊
• 衝(chong) 擊韌性
讓我們(men) 仔細看看其中每一個(ge) ：
• 定義(yi) ：力是導致物體(ti) 改變其速度或方向的相互作用。
• 公式： F = ma，其中F為(wei) 力，m為(wei) 物體(ti) 質量，a為(wei) 加速度。
• 應用：在衝(chong) 擊測試中，衝(chong) 擊過程中施加在材料上的力是一個(ge) 至關(guan) 重要的測量值。力越大，材料變形或斷裂的可能性就越大。
• 定義(yi) ：物體(ti) 由於(yu) 其運動而擁有的能量。
• 公式： Ek = 1/2 mv2，其中Ek 是動能，m是質量，v是物體(ti) 的速度。
• 應用：在衝(chong) 擊測試中，材料吸收的能量（通過衝(chong) 擊前後物體(ti) （或擺錘）高度的差來測量）是材料韌性的關(guan) 鍵指標。
• 定義(yi) ：物體(ti) 由於(yu) 其位置或高度而儲(chu) 存的能量。
• 公式： Ep = mgh，其中Ep是勢能，m是質量，g是重力加速度，h是高度。
• 應用：在跌落測試中，重物或物體(ti) 釋放並撞擊樣本時，其勢能轉換為(wei) 動能。
• 定義(yi) ：物體(ti) 改變其位置的速率。
• 公式： v = 2gh （對於(yu) 從(cong) 高度h掉落的物體(ti) ）
• 應用：在跌落測試中，計算物體(ti) 在撞擊時的速度，以確定碰撞中涉及的力和能量。
• 定義(yi) ：物體(ti) 的運動量，取決(jue) 於(yu) 其質量和速度。
• 公式： p = mv，其中p是動量，m是質量，v是速度。
• 應用：在衝(chong) 擊測試中，動量有助於(yu) 分析擺錘（或重物）與(yu) 樣本之間的碰撞，從(cong) 而影響材料的響應。
• 定義(yi) ：材料內(nei) 單位麵積的內(nei) 力由外力產(chan) 生。
• 公式： σ = F/A，其中σ是應力，F是施加的力，A是橫截麵積。
• 定義(yi) ：材料因應力而變形或位移。
• 公式：ϵ = LL，其中 ϵ 為(wei) 應變，LΔ為(wei) 長度變化，L為(wei) 原始長度。
• 應用：應力和應變是評估材料在衝(chong) 擊下如何變形的基礎，有助於(yu) 確定其韌性和彈性。
• 定義(yi) ：材料斷裂前吸收能量的量度。
• 公式：韌性通常表示為(wei) 應力-應變曲線下的麵積，或根據衝(chong) 擊試驗（例如夏比試驗或懸臂梁試驗）中吸收的能量計算得出。
• 應用：衝(chong) 擊韌性是材料科學中的一個(ge) 關(guan) 鍵特性。它表明材料承受突然衝(chong) 擊而不破裂的能力。
這些屬性和公式對於(yu) 分析和解釋衝(chong) 擊和跌落測試結果是不可或缺的，可以深入了解材料承受動態力和衝(chong) 擊的能力。
衝(chong) 擊測試可確保各個(ge) 行業(ye) 的材料和產(chan) 品的安全性、性能和可靠性。以下是衝(chong) 擊測試至關(guan) 重要的一些關(guan) 鍵原因：
• 安全保證：衝(chong) 擊測試有助於(yu) 識別材料和產(chan) 品中的潛在弱點，這些弱點可能會(hui) 在突然負載或衝(chong) 擊下導致災難性故障。例如，汽車行業(ye) 的衝(chong) 擊測試可確保車輛部件能夠承受碰撞，從(cong) 而降低乘客受傷(shang) 的風險。
• 性能優(you) 化：製造商可以通過了解材料如何響應衝(chong) 擊來優(you) 化其配方和設計，以提高性能。例如，航空航天應用中複合材料的衝(chong) 擊測試可以幫助工程師開發更輕、更堅固的部件。
• 質量控製：生產(chan) 過程中定期進行衝(chong) 擊測試，確保材料和產(chan) 品符合規定的標準和要求。這有助於(yu) 保持一致的質量並降低可能損害安全和性能的缺陷風險。
• 研究與(yu) 開發：衝(chong) 擊測試對於(yu) 開發新材料和產(chan) 品至關(guan) 重要。通過評估實驗材料的抗衝(chong) 擊性，研究人員可以確定有希望進一步開發和商業(ye) 化的候選材料。
衝(chong) 擊測試應用於(yu) 各個(ge) 行業(ye) ，每個(ge) 行業(ye) 都有獨特的要求和標準。以下是衝(chong) 擊測試的一些特定行業(ye) 應用：
汽車行業(ye) 的衝(chong) 擊測試對於(yu) 評估車輛部件的耐撞性和確保乘客安全至關(guan) 重要。各種衝(chong) 擊試驗，包括夏比衝(chong) 擊試驗、懸臂梁試驗和落錘試驗，可評估車身、保險杠和內(nei) 飾部件中使用的金屬、塑料和複合材料的抗衝(chong) 擊性。例如，落錘測試模擬現實世界的碰撞場景，以評估汽車部件在碰撞過程中的能量吸收和變形。
航空航天工業(ye) 中的衝(chong) 擊測試可確保遭受高速衝(chong) 擊（例如鳥擊和碎片碰撞）的飛機部件的安全性和可靠性。夏比試驗和落錘試驗通常用於(yu) 評估飛機結構、發動機和起落架材料的韌性和抗衝(chong) 擊性。例如，落錘測試有助於(yu) 評估複合材料在飛機機身和機翼中的損傷(shang) 容限。
動態載荷測試對於(yu) 建築行業(ye) 至關(guan) 重要，以確保鋼材和混凝土等結構材料的耐用性和安全性。夏比衝(chong) 擊試驗廣泛用於(yu) 評估建築物、橋梁和基礎設施項目中使用的結構鋼的韌性。衝(chong) 擊測試在建築中的重要性是不可否認的。通過模擬現實世界的衝(chong) 擊條件，結構衝(chong) 擊測試可幫助工程師設計更安全、更具彈性的結構，以抵禦地震和颶風等自然災害。
在消費品行業(ye) ，衝(chong) 擊測試評估產(chan) 品的耐用性和安全性，例如電子產(chan) 品、電器和包裝材料。懸臂梁和穿刺衝(chong) 擊測試通常用於(yu) 評估消費品中塑料和聚合物的抗衝(chong) 擊性。例如，穿刺衝(chong) 擊測試可確保包裝材料在運輸和儲(chu) 存過程中能夠保護內(nei) 容物免受尖銳物體(ti) 和粗暴搬運的影響。
運動器材行業(ye) 依靠衝(chong) 擊測試來確保頭盔、護墊和防彈衣等防護裝備的安全性和性能。落錘和穿刺衝(chong) 擊測試評估運動器材中使用的材料的抗衝(chong) 擊性。例如，落錘測試有助於(yu) 評估頭盔在高速衝(chong) 擊過程中的能量吸收和變形，確保它們(men) 充分保護運動員。
在醫療行業(ye) ，衝(chong) 擊測試評估植入物、假肢和手術器械等醫療設備的耐用性和安全性。穿刺衝(chong) 擊測試通常用於(yu) 評估醫療器械中使用的材料對尖銳物體(ti) 穿透的抵抗力。例如，穿刺衝(chong) 擊測試可確保手術手套和防護服能夠承受針頭和其他鋒利器械的穿刺。
能源行業(ye) 使用衝(chong) 擊測試來評估發電和配電係統中使用的材料的耐用性和性能。夏比試驗和落錘試驗通常用於(yu) 評估風力渦輪機、管道和輸電塔中使用的金屬和複合材料的韌性和抗衝(chong) 擊性。例如，落錘測試有助於(yu) 評估風力渦輪機中使用的複合材料葉片的抗衝(chong) 擊性，確保它們(men) 能夠承受碎片和極端天氣條件的高速衝(chong) 擊。
衝(chong) 擊測試依靠一係列數據采集儀(yi) 器和軟件來測量和分析材料在突然的力或衝(chong) 擊下的響應。稱重傳(chuan) 感器、加速度計（無線加速度傳(chuan) 感器）、應變儀(yi) （無線扭矩傳(chuan) 感器）、高速攝像機、位移傳(chuan) 感器、溫度傳(chuan) 感器和壓電傳(chuan) 感器為(wei) 綜合評估提供必要的數據。
數據采集係統、信號處理軟件、有限元分析軟件、數據可視化工具、視頻分析軟件和專(zhuan) 用衝(chong) 擊測試軟件在處理、分析和可視化這些數據方麵發揮著至關(guan) 重要的作用。這些工具共同確保了準確、可靠和富有洞察力的結果，有助於(yu) 為(wei) 各行業(ye) 提供更安全、更耐用的材料和產(chan) 品。
• 稱重傳(chuan) 感器測量衝(chong) 擊過程中施加的力。它們(men) 通常放置在衝(chong) 擊路徑中以實時捕獲力數據。稱重傳(chuan) 感器對於(yu) 了解衝(chong) 擊測試期間的力動態至關(guan) 重要。
• 加速度計測量衝(chong) 擊過程中樣品的加速度。這些傳(chuan) 感器通常連接到樣本或衝(chong) 擊器上以捕獲加速度數據，這些數據可用於(yu) 計算衝(chong) 擊速度和能量吸收。
• 應變計測量衝(chong) 擊過程中樣品的應變或變形。這些傳(chuan) 感器附著在樣本表麵並檢測長度的微小變化，提供有關(guan) 材料對衝(chong) 擊力的響應的有價(jia) 值的信息。
• 力傳(chuan) 感器測量力或重量。它們(men) 將施加的負載轉換為(wei) 電信號，然後可以測量和記錄該信號。
• 高速攝像機捕捉撞擊事件的高幀率視頻。這些視覺數據有助於(yu) 分析材料的變形和慢動作失效機製，使高速攝像機有利於(yu) 研究複雜的衝(chong) 擊行為(wei) 。
• 位移傳(chuan) 感器測量衝(chong) 擊過程中樣本的位移或運動。它們(men) 提供有關(guan) 樣品在衝(chong) 擊條件下變形程度的數據，這對於(yu) 評估材料的韌性和靈活性至關(guan) 重要。
• 溫度傳(chuan) 感器在衝(chong) 擊測試期間監測樣本的溫度。一些材料表現出與(yu) 溫度相關(guan) 的行為(wei) ，因此監測溫度變化可以提供有關(guan) 材料在不同條件下性能的更多見解。
• 壓電壓力和力傳(chuan) 感器將機械應力轉換為(wei) 電信號。它們(men) 測量撞擊事件期間的動態壓力和力的變化，提供高分辨率數據進行分析。
• G-Link-200-8G 無線加速度傳(chuan) 感器
• G-Link-200-R 無線加速度傳(chuan) 感器
• G-Link-200-OEM 嵌入式無線加速度傳(chuan) 感器
• BeanAir BeanDevice WIFI Wilow AX-3D 無線振動傳(chuan) 感器
• BeanAir BeanDevice Wilow X -INC 無線物聯網組合傳(chuan) 感器
電話
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