摆锤式冲击试验机试样砧座的几何特性对测量结果的影响

一、执行JJG145-2007后的问题1.由于标准冲击试样是一次性使用,如果检定人员对检定过程控制不好,会大大增加检定工作的成本。2.本地区试验机(主要是标称能量为150J、300J的试验机)在直接检定项目符合规程要求的情况下,在低(标准能量值<30J)、中(30J≤标准能量值<110J)、高(110J≤标准能量值<220J)、超高(标准能量值≥220J)能量级,特别是在高、超高能量级,约占总数2/5的试验机间接检定项目不合格,即示值误差、重复性     

冲击试样顶针孔及其深度对冲击吸收能量的影响

HGCJ-20型棒材拉伸-冲击试样加工中心可实现冲击试样的一步加工成型,为保持冲击试样的对中性和固定性,需要在其一端钻顶针孔。通过对不同钻孔后的冲击标准试样以及42CrMo钢和Q235H钢的冲击加工试样进行冲击试验,对比研究了顶针孔及其深度对冲击试样冲击吸收能量测试值的影响以及采用HGCJ-20型棒材拉伸-冲击试样加工中心与传统加工工艺对冲击试样冲击吸收能量测试值的影响。结果表明:对于42CrMo钢和Q235H钢,采用新型加工中心加工的顶针孔深度为5mm的冲击试样的冲击吸收能量实测平均值和采用传统工艺加工的冲击试样的一致;对于冲击标准试样和Q235H钢冲击加工试样,当冲击试样一端无顶针孔或顶针孔深度不大于8mm时,冲击试样的冲击吸收能量实测平均值较稳定,在正常范围(110～120J)波动;当顶针孔深度达到9mm并高于该数值时,冲击试样冲击吸收能量实测平均值普遍低于正常范围。     

标准样品在摆锤式冲击试验机计量检测中的应用及研究

标准冲击试验机和标准冲击试样是冲击能国家基准装置的重要组成部分。我国在摆锤式冲击试验机计量用标准样品研究和应用领域已取得了长足进步,但目前仍存在非金属或低冲击能标准冲击试样研究和应用进展缓慢等亟待解决的问题。本文对标准样品在摆锤式冲击试验机计量检测中的应用现状及存在问题进行了介绍,并对低冲击能标准冲击试样的主要研究方向进行分析和展望,以期为标准样品在摆锤式冲击试验机计量检测中的应用提供参考。     

冲击试验机摆锤能量对冲击值的影响

前言 在制订高温冲击试验方法标准过程中,我们收集了国际标准“ISO.83”,其中第6.2和6.3条规定:“对于标准试验,试验机的冲击能量为300±10J(相当30kgf·m)”,“用不同冲击能量的试验机是允许的,此时KU(冲击值)应补充一个适当的系数”。这说明不同能量的试验机,冲击结果的冲击值有所不同,而且两者不能直接比较。     

摆锤刀刃半径对冲击试验结果的影响

在各最新版本的冲击试验标准中,R_2和R_8两种规格的冲击摆锤刀刃都被认可采用,但两者产生的数据差异一直存在很大的争议。以3个标样供货机构的多种标准试样为试验对象,研究了两种摆锤刀刃半径对冲击试验结果的影响。结果表明:对于V型缺口低能量试样,R_2和R_8两种刀刃产生的差别并不会高于标准试样本身均匀度的影响,试验结果与试样本身的性能特征有关;对于弧形试样,采用R_8刀刃测得的冲击吸收能量高于采用R_2刀刃测得的,且试样韧性越好两者之间差别越大。     

试样厚度对夏比冲击试验结果的影响

通过不同温度下的夏比摆锤冲击试验对非标准小尺寸V型缺口冲击试样的冲击吸收能量和侧膨胀值进行了分析,并结合力-位移曲线,研究了试样厚度对冲击试验结果的影响。结果表明:当试验温度高于韧脆转变温度时,冲击吸收能量与试样的横截面积有关,因此与厚度呈线性关系;而低于韧脆转变温度时,冲击吸收能量与试样厚度之间没有明显关系;试样的侧膨胀值、剪切断面率与厚度之间没有直接联系。随着试样厚度的减小,不稳定裂纹扩展起始力越来越小,从而导致冲击吸收能量减小。厚度越大试样吸收的能量越多,冲击过程中所受到的最大力也越大。     

电弧增材制造舰船用高强钢10CrNi_3MoV的组织及性能

采用电弧增材制造技术制备了舰船用高强钢10CrNi_3MoV试样。分析和评价了10CrNi_3MoV舰船用高强钢电弧增材制造试样的物相组成、显微组织结构、晶体结构和力学性能。通过对10CrNi_3MoV高强钢电弧增材制造试样的组织及性能研究发现:采用电弧增材制造技术制备的10CrNi_3MoV舰船高强钢试样成形质量良好,未出现较大的缺陷,试样内部冶金结合良好,金相组织主要为针状铁素体、块状铁素体和粒状贝氏体;试样截面显微硬度分布较均匀,平均显微硬度约为217HV_(0.2)。试样的力学性能优良,横向平均屈服强度为498MPa,平均抗拉强度为676MPa,平均伸长率为25.5%,-40℃时夏比冲击值为127J;纵向平均屈服强度为459MPa,平均抗拉强度为648MPa,平均伸长率为23.5%,-40℃夏比冲击值为109J。     

如何使用标准试样评定摆锤式冲击试验机结果不确定度

摆锤式冲击试验机广泛的使用于测量材料的冲击吸收能量,传统的分部法检定不能给出冲击能量的误差,采用标准试样可以直观的计算其误差及其不确定度,这样为客户提供了详细的试验数据,更加准确有效地使用设备。本文讨论了如何使用标准冲击试样对摆锤式冲击试验结果进行评定。     

夏比摆锤冲击国标与美标两种试验方法对冲击试验结果的影响

本文主要分析夏比摆锤冲击试验国标和美标的异同,采用了系列冲击法研究了两项标准对冲击性能的影响,结果表明:当冲击吸收功较低时,按照GB/T229—2007和ASTM E23—07a标准试验得出的结果相近;当冲击吸收功较高时,按照ASTM E23—07a标准试验得出的结果比GB/T229—2007的结果高,导致这一结果主要是由于摆锤打击刀刃半径的不同,打击刀刃和冲击试样接触面积小,冲击试样产生的塑性变形小,侧向膨胀值低,冲击吸收功相应的也低,反之,冲击试样产生的塑性变形大,侧向膨胀值高,冲击吸收功相应的也高;国标和美标夏比V型冲击试样的公称尺寸相同,主要区别为机加工偏差的不同,且美标要求较高。     

碳纤维复合材料假脚冲击后的疲劳试验

针对一种新型结构的碳纤维复合材料假脚,开展了自由落体冲击试验及冲击后疲劳寿命试验,分析了不同铺层参数、不同冲击能量等因素对其冲击损伤及疲劳寿命的影响规律。结果表明,不同铺层参数对碳纤维复合材料假脚U形结构件的冲击损伤具有显著影响,且随着0°铺层含量的降低,试件的冲击损伤面积增加,外观损伤越来越严重;碳纤维复合材料结构件的疲劳性能对冲击能量比较敏感,随着冲击能量的增加,碳纤维结构件的冲击损伤面积明显增大,其疲劳寿命逐渐降低。在冲击能量从4J增加到10J的情况下,碳纤维复合材料假脚的疲劳寿命大幅度降低了66.8%;尽管随着冲击能量的增加,试件的疲劳寿命逐渐降低,但二者之间并不符合线性关系,即冲击能量存在一门槛值,当冲击能量超过该门槛值后,其对碳纤维结构件疲劳寿命的影响将减弱;仅当碳纤维复合材料假脚的后龙骨厚度为2.7mm,且冲击能量≤4J的情况下,其疲劳寿命才可较好地满足相关安全标准的要求。     

Stable, intense picosecond pulse generation using intracavity GaAs

A reliable pulsed Nd:YAG laser system has been designed to produce 150-mJ pulses of 260-ps duration with a shot-to-shot standard deviation of ±5.8% and a full-angle divergence of 0.6 mrad. The stability is due to a new cavity-dumped oscillator design that uses an intracavity GaAs plate to stabilize the pulse development and inhibit large fluctuations. The resulting output pulse from the cavity-dumped oscillator is 103 μJ, with an average shot-to-shot standard deviation of ±1.1% and a full-angle divergence of 2 mrad.     

垂直轮廓剖面迹线法测定聚合物材料断面粗糙度的研究

运用垂直轮廓剖面迹线法测定了聚合物材料的断面轮廓线粗糙度参数ＲＬ及聚合物材料冲击强度和断口表面粗糙度参数Ｒｓ的关系。实验结果指出：聚合物的面轮廓线粗糙度与试样形状、断裂性质及断口形貌等因素有关。缺口试样断口形貌均衡分布时，试样两表面的测量值相等；断试样表面和心部测量结果相同；韧断试样表面测量结果大于心部测量结果。无缺口试样冲击脆断时，试样表面测量结果与断裂源位置有关，心部测量结果一般大于两表测量平     

稳态型太阳模拟器关键参数对光伏电池短路电流测试结果的影响分析

介绍了太阳模拟器性能等级分类标准,研究了稳态型太阳模拟器的光谱匹配度、辐照不均匀度和辐照不稳定度3个关键参数对光伏电池短路电流测试结果的影响。实验表明,对太阳模拟器进行光谱失配修正能够降低短路电流测试值与校准值的偏差;调整被测电池有效测试平面内的平均辐照度达到标准值要求,能够有效降低辐照不均匀度的影响;对模拟器的辐照不稳定度进行控制,能够降低短路电流重复性测试误差。     

用能量方法研究混凝土断裂过程区的力学性能

准脆性混凝土自由裂缝前缘断裂过程区的发展与其非线性断裂特征及尺寸效应现象密切相关。它的物理力学行为的量化分析对理解混凝土断裂破坏机理和建立适用于混凝土结构裂缝稳定分析和安全评估断裂准则尤为重要,一直是混凝土断裂力学研究的核心问题。该文依据Hillerborg给出的断裂能定义,给出了计算单位长度断裂过程区发展能量耗散的通用表达式。以三点弯曲梁为例,采用非线性软化本构关系,进一步给出了计算此平均能量耗散的具体步骤及对应的公式。在根据实测的三点弯曲梁的断裂能回归拟合了特征裂缝张开位移w0后,计算了每个试件整个断裂全过程中不同荷载时刻断裂过程区耗能的平均值。结果表明:随着裂缝扩展,断裂过程区能量耗散的变化和试件尺寸无关,可描述断裂过程区混凝土材料的力学性能。     

X射线铅当量测量辐射质的建立和能谱模拟

医用诊断X射线防护器具的防护性能通常用铅当量表示,根据IEC 61331-1,防护材料衰减性能的测定主要是在40～150kV X射线范围内,研究纯铅、含铅和无铅材料在窄束、宽束以及逆向宽束条件下铅当量的大小。为进一步研究不同测量方法下防护材料的屏蔽性能,需要建立符合标准要求的X射线参考辐射质,并对其能谱进行模拟或测量。依托工业X射线光机,通过添加铝附加过滤和不同厚度铝吸收片,建立了40～150kV范围内8个X射线参考辐射质,测量半值层最大相对偏差为2.8%。利用EGSnrc蒙卡模拟程序,模拟了不同辐射质的X射线能谱,其平均能量与IEC推荐值的最大相对偏差不超过0.4%,满足防护材料X射线铅当量辐射质的要求。     

铁粉的高速压制成形

采用高速压制技术制备铁基制品,探讨了冲击能量及冲击速度与冲击行程之间的关系,并研究了冲击能量、压制方式对生坯密度、最大冲击力、脱模力和径向弹性后效的影响.结果表明:在高速压制过程中,冲击能量与冲击行程呈线性关系,而冲击速度与冲击行程呈抛物线关系.生坯密度随着冲击能量的增加而逐渐增大.单次压制时,当冲击能量增加到6510 J时,生坯密度达到7.336 g/cm~3,其相对密度约为97%.在总冲击能量相同的情况下,两次压制制备出的试样生坯密度最大,三次压制的最小.在高速压制过程中,试样的脱模力及其径向弹性后效均远低于传统压制.     

A study on nanostructured laminated plates behavior under low-velocity impact loadings

The influence of montmorillonite (MMT) silicate layers on glass-fiber-epoxy laminated composites behavior has been investigated by low-velocity impact and X-ray diffraction tests. The glass-fiber-epoxy-nanoclay laminate composites have 16 layers and 65% fiber volume fraction is manufactured by vacuum-assisted wet lay-up. Fibers have a plain-weave configuration with density of 200 g/m², while the epoxy resin system is made of diglycidyl ether of bisphenol A resin with aliphatic amine as the curing agent. The nanoclay (Nanomer I30E) is dispersed into the epoxy system in a 1%, 2%, 5% and 10% ratio in weight with respect to the matrix. X-ray diffraction tests indicate that rather than exfoliated, these nanostructures are mostly in intercalated form, with a possible presence of immiscible nanosystems at 10% concentration. The methodology used for the impact test is based on the ASTM D5628-01 standard. The results have shown that for the four edges clamped condition not only the delamination phenomenon is reduced, but also the damping is increased during the rebounds. Moreover, for the 20 J impact energy condition the energy absorption by delamination increases close to 48%, while for larger energies, i.e. 60 J, the average improvement into energy absorption is around 15%. Even for larger energies close to total perforation, i.e. 80 J, the use of nanoclays leads to an average increase in energy absorption by delamination close to 4%. Finally, the failure mechanism seems to be affected by the nanoclay presence, as the interlaminar failure shifts to a mostly intralaminar failure with the increase of nanoclay content.     

异辛烷热值标准物质

采用国家固体燃烧热基准,即电能标定的等温式氧弹热量计,为异辛烷热值标准物质定值。通过电能标定热量计的热容量,使热值结果溯源到温度、电流、时间和质量等国际单位上。采用自制的聚乙烯胶囊盛装异辛烷,避免了样品挥发引入的质量测量和不完全燃烧的系统误差。异辛烷热值标准物质在标准状态下的高位发热量为47777 J/g,扩展不确定度为52 J/g（扩展因子k=2）。     

吸收剂量基准石墨量热计基本性能分析

作为吸收剂量基准的石墨量热计,对于量值复现有很高要求。分析说明了NIM的石墨量热计系统的主要技术性能,包括:温度控制,电能（功率）测量,电能-辐射能量转换关系,以及吸收剂量基准值复现测量,并给出得到的结果 。对有关的技术性能指标进行说明,同时给出其随时间的变化（稳定性）。作为基准绝对测量旁证检验,对石墨比热容进行测定,与BIPM测定的结果进行比较,偏差在0.1%以内。     

冲击荷载下花岗岩残积土的滞回曲线特征与损伤定量评价

为评价冲击荷载下花岗岩残积土的损伤发展规律,基于不同振幅(A = 100 ～400 kPa)、频率(f=3 ～15 Hz)和围压(σ'3 =50 ～500 kPa)下室内循环冲击试验得到滞回曲线的形态特征,提出4个反映试样在冲击荷载下的能量消耗、损伤程度、刚度衰减和塑性应变发展特性的定量结构损伤参数:累积耗散能量EN、...