悬臂梁冲击试验机的试验原理
国内对塑料冲击强度的测定一般采用简支梁冲击试验机和悬臂梁冲击试验机进行。试样可分为无缺口和有缺口两种，可以用自动缺口制样机和手动缺口制样机完成。有缺口的抗冲击测定是模拟材料在恶劣环境下受冲击的情况。 冲击实验时，摆锤从垂直位置挂于机架扬臂上，把扬臂提升一扬角α，摆锤就获得了一定的位能。释放摆锤，让其自由落下，将放于支架上的样条冲断，向反向回升时，推动指针，从刻度盘读数读出冲断试样所消耗的功A，就可计算出冲击强度： （公斤·厘米/厘米2） b、d分别为试样宽及厚，对有缺口试样，d为除去缺口部分所余的厚度。从刻度盘上读出的数值，是冲击试样所消耗的功，这里面也包括了样品的"飞出功"，以关系式表示为： W为摆锤重，L为摆锤摆长，α、β分别为摆锤冲击前后的扬角；A为冲击试样所耗功；Aα、Aβ分别为摆锤在α、β角度内克服空气阻力所消耗的功；为“飞出功”，一般认为后三项可以忽略不计，因而可以简写成： 对于一固定仪器，α、W、L均为已知，因而可据β大小，绘制出读数盘，直接读出冲击试样所耗功。实际上，飞出功部分因试样情况不同，试验仪器情况不同而有较大差别，有时甚至占读数A的50％。脆性材料，飞出功往往很大，厚样品的飞出功亦比薄样大。因而测试情况不同时，数值往往难以定量比较，只适宜同一材料，同一测定条件下的比较。 试样断裂所吸收的能量部分，表面上似乎是面积现象，实际上它涉及到参加吸收冲击能的体积有多大，是一种体积现象。若某种材料在某一负荷下（屈服强度）产生链段运动，因而使参与承受外力的链段数增加，即参加吸收冲击能的体积增加，则它的冲击强度就大。 脆性材料一般多为劈面式断裂，而韧性材料多为不规整断裂，断口附近会发白，涉及的体积较大。若冲击后韧性材料不断裂，但已破坏，则抗冲强度以“不断”表示。 因为测试在高速下进行，杂质、气泡、微小裂纹等影响极大，所以对测定前后试样情况须进行认真观察。
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2004-07-14
