擺錘式沖擊試驗機的原理

華翔機械

擺錘式沖擊試驗機的原理是利用能量守恒定律，通過擺錘勢能與動能的轉化來測定材料的沖擊吸收功，進而評估材料的抗沖擊性能，具體如下：

• 能量轉化過程：將具有一定質量的擺錘提升至預定高度，此時擺錘具有勢能。釋放擺錘后，使其自由落下沖擊試樣，擺錘的勢能轉化為動能。撞擊試樣后，擺錘剩余的動能又轉化為勢能。
• 沖擊吸收功計算：通過測量擺錘沖擊試樣前后的能量變化（如擺錘擺動角度變化），計算擺錘前后的勢能差，從而得到試樣在斷裂時吸收的總能量，即沖擊吸收功。若忽略空氣阻力等能量損失，擺錘的位能損失mgH1??mgH2?=mg(H1??H2?)就是沖斷試樣所需要的能量，也就是試樣變形和斷裂所消耗的功，即沖擊吸收功Ak?（公式為Ak?=mg(H1??H2?)，其中m為擺錘質量，g為重力加速度，H1?為擺錘初始高度，H2?為擺錘沖擊試樣后上升的高度）。
• 評估材料性能：沖擊吸收功越大，反映出材料的韌性越高；反之則越低。材料的韌性強弱利用其能接受這種能量的高低來衡量，材料的韌性可以用材料在沖擊力的作用下，試件一次沖斷時單位面積上所損耗的沖擊功來表示，即沖擊韌性ak?=Ak?/J（J為試樣缺口截面的面積）。
  

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