机械冲击试验的目的和基本原理

    

　　冲击试验目的主要以仿真装备及组件在使用与运输过程中，可能遭遇的冲击效应为主，并透过冲击波于瞬间瞬时能量交换，分析产品承受外界冲击环境之能力，试验之目的在于了解其机械结构弱点及特定功能之退化情形，属于破坏性实验的一种,有助于了解产品的结构强度及外观抗冲击、跌落等特性,若另实施产品破坏性试验，更能有效预估产品的可靠度及监控生产线产品制造的一致性。

　　根据不同材料或不同用途可选择不同的冲击试验方法，将得到不同的冲击实验结果，这些结果并不能进行横向比较。因此，冲击性能实验得不到表征该材料特性的固定参数，但可以表征该材料在实验方法规定条件下的冲击韧性或不同材料在同一冲击实验条件下的冲击性能好坏的比较。

　　冲击试验机冲击实验的测试方法很多，依据实验温度可分为常温冲击、低温冲击和高温冲击;依据试样的受力状态可分为弯曲冲击、拉伸冲击、扭转冲击和剪切冲击;依据采用的能量和冲击次数可分为大能量的一次冲击和小能量的多次冲击实验。

　　在实际工程机械中，有许多构件常受到冲击载荷的作用,机器设计中应力求避免冲击波负荷,但由于结构或运行的特点,冲击负荷难以完全避免，例如内燃机膨胀冲程中气体爆炸推动活塞和连杆，使活塞和连杆之间发生冲击，火车开车、停车时，车辆之间的挂钩也产生冲击，在一些工具机中，却利用冲击负荷实现静负荷难以达到的效果，例如锻锤、冲击、凿岩机等，为了了解材料在冲击载荷下的性能，我们必须作冲击实验。

　　一、实验目的

　　了解冲击实验的意义，材料在冲击载荷作用下所表现的性能

　　测定低碳钢和铸铁的冲击韧度值。

　　二、实验设备和仪器

　　数显摆式冲击试验机、游标卡尺等

　　三、基本原理

　　冲击实验是研究材料对于动荷抗力的一种实验，和静载荷作用不同，由于加载速度快，使材料内的应力骤然提高，变形速度影响了材料的机构性质，所以材料对动载荷作用表现出另一种反应。往往在静荷下具有很好塑性性能的材料，在冲击载荷下会呈现出脆性的性质。

　　此外在金属材料的冲击实验中，还可以揭示了静载荷时，不易发现的某结构特点和工作条件对机械性能的影响(如应力集中，材料内部缺陷，化学成分和加荷时温度，受力状态以及热处理情况等)，因此它在工艺分析比较和科学研究中都具有一定的意义

　　四、冲击试件

　　工程上常用金属材料的冲击试件一般在带缺口槽的矩形试件，做成制品的目的是为了便于揭露各因素对材料在高速变形时的冲击抗力的影响。并了解试件的破坏方式是塑性滑移还是脆性断裂。但缺口形状和试件尺寸对材料的冲击韧度值的影响极大，要保证实验结果能进行比较，试件必须严格按照冶金工业部的部颁布标准制作。故测定值的冲击实验实质上是一种比较性实验，其冲击试件形状如图所示。