冲击试验机(英文名称:impact testing machine)是一种用于对试样施加冲击试验力,以进行冲击试验的材料试验机。该类试验机包括手动摆锤式、半自动、数显、微机控制等多种类型,其中还包括专门针对非金属材料的试验机。这些试验机能够适应不同类型的试验需求,如简支梁和悬臂梁试验。
冲击试验机广泛应用于选材及新材料研制、冶金产品的检查控制、工艺质量监督、韧性的评定等方面。对于许多在冲击载荷下工作的机器零件,如冲床、锻锤、凿岩机、铆钉枪等,以及日常生活中的汽车启动、刹车等情况,都需要进行冲击试验。此外,对于一些特殊的设备,如压力锅炉、压力容器等,也需要进行强制检验,此时也会用到冲击试验机以及其他相关设备,如万能试验机和硬度计。
冲击试验技术自1905年左右开始发展,成为材料性能评估的重要手段。最初的方法多种多样,但随着时间的推移,夏比锁形冲击试验、夏比V型冲击试验和夏比梅氏冲击试验逐渐受到重视。在美国,1968年前主要采用夏比锁形冲击试验,之后改为标准夏比V型试样。而在
俄罗斯,则更多地采用夏比梅氏试样。中国在解放初期几乎未开展冲击试验,直至1963年才制定首个冲击试验标准GB229-1963。目前使用的最新标准为GB/T229-2007《金属材料夏比摆锤试验方法》,该标准同样适用于美标和欧标。
冲击试验机的工作原理基于
能量守恒定律,通过测量摆锤打断试样后损失的能量来计算冲击功。尽管这种方法无法直接显示力和位移的关系,但它仍然是评估材料韧性的一个重要参数。为了更准确地分析材料在冲击过程中的特性,人们开发了仪器化冲击试验方法。
全自动摆锤冲击机可通过高速负荷测量
传感器和角位移监测系统,精确测定材料在冲击过程中的特性曲线。通过更换摆锤和试样底座,可以实现简支梁和悬臂梁两种试验模式。
功,即机械功,是物理学中用来衡量力对物体移动的距离积累的
物理量。它是
标量,其
国际单位制单位为
焦耳。