ISO 8256 測試方法
ISO 8256 標準規定了兩種不同的測試方法:
- 方法 A 使用一種測試安排,其中將試片固定在夾持治具中的特定一側。具有固定質量的剛性yoke連接試樣的另一側。在測試過程中,擺鎚敲擊yoke,使其迅速加速。這會在拉伸方向上拉伸試樣,直至失效。
- 方法 B該方法借鑒自ASTM D1822標準,並與所謂的 "specimen-in-head”方法一起使用。試樣固定在擺錘上,並在其另一側放置一個定義的yoke。試樣、yoke和擺錘形成一個落錘。yoke 在衝擊位置突然停止,同時試樣和擺錘繼續作動,試樣在拉伸方向延伸至失效點。
通常,方法 A 與 ISO 8256 標準結合使用,而根據 ASTM D1822 的測試始終使用頭中試片方法進行。
拉伸衝擊測試還以儀器化測試的形式提供,即快速的力測量。不過,尚未有此方面的標準。
測試需求
擺錘衝擊試驗機在 ISO 13802 標準中有詳細規定,用於符合ISO 8256的常規拉伸衝擊試驗。這使得使用不同類型的測試設備和不同的實驗室、操作員和位置所進行的測試具有很強的可重複性。
與Charpy 衝擊試驗相同,測量原理基於具有特定能量和下落高度的擺錘,當它衝過試樣時會釋放部分動能。結果,在衝擊後擺錘並沒有恢復到原來的下落高度。因此,所測量的下落高度和上升高度之間的高度差成為吸收能量的量度。透過測定下落高度,還可以定義衝擊速度,以便以可重現的應變率進行測試。
拉伸衝擊測試的一個特點是 修正被 yoke 所吸收的離心功。這種修正是基於彈性衝擊的假設。然而,在實踐中,除了彈性分量之外,還有一個塑料分量的影響,因此這種修正仍然是一個近似值。因此,應在擺錘和 yoke 的相同配對上進行特徵值的直接比較。
每個擺錘可以在其初始位能的 10% 到 80% 的範圍內被使用。如果幾個擺錘滿足這個條件來測試一種材料,這通常是各種擺錘重疊工作範圍的情況,則使用具有最大初始位能的擺錘。這確保了衝擊過程中速度降低的最小化。
測量類型意味著所有能量損失都歸因於試樣和 yoke。因此,重要的是盡量減少、糾正或完全消除所有錯誤的外部源。ISO 13802 中有嚴格的規範,以及作為定期校正的一部分檢查,涉及由於空氣摩擦和擺錘軸承點處的摩擦而不可避免地發生的摩擦損失。修正值被量測到並分配給相應的擺錘。將擺錘衝擊試驗機安裝在非常穩定的實驗室工作台上、用螺栓固定在實心牆上的工作台或磚石平台上,質量足夠且無振動,這對於測量的品質極為重要。儀器的內部振動透過設計而最小化。ZwickRoell 使用帶雙桿的擺錘,雙桿由單向碳材料製成,重量相當低,同時提供最佳的擺桿剛性。
ISO 8256 一共定義了五種不同的試樣。Type 1 和 Type 4 是方法 A 的首選, Type 2 和 Type 4 為方法 B 的試樣首選。 Type 3 試樣有一個平行的中心部分,它是邊長為 10 mm 的正方形,非常適合使用 DIC (數位影像相關) 系統進行應變測量。試樣類型 5 包括在肩部上額外的止動表面,這有助於精確對齊並允許與堅硬的材料和足夠的試樣高度進行形狀配合的力傳遞。