ISO 8256试验方法
ISO 8256标准规定了两种不同的试验方法:
- 方法A适用的试验装置情况是,将试样固定在立式夹持工装中规定位置的一侧。试样的另一端连接一个质量固定的刚性丁字头。在试验过程中,摆锤冲击该丁字头,从而使其突然加速。在拉伸方向上拉伸试样,直至试样失效。
- 方法B该方法借鉴了ASTM D1822标准并使用所谓的头部试样法。将试样固定在摆锤中,并在其另一侧提供一个规定的丁字头。试样、丁字头和摆锤构成了一个落锤。丁字头在冲击位置突然停止,而试样和摆锤继续运动,试样在拉伸方向被拉伸至失效点。
通常,方法A与ISO 8256标准结合使用,而符合ASTM D1822标准的试验常常使用头部试样法来执行。
拉伸冲击试验还将以仪器化试验的形式进行,即使用快速力测量方法。不过,尚无此方面的标准。
试验要求
摆锤冲击试验机在ISO 13802标准中有详细规定,用于按照ISO 8256标准进行常规的拉伸冲击试验。这使得通过不同类型的试验设备以及不同的实验室、操作人员和地点所执行的试验具有高度可再现性。
同简支梁方法一样,测量原理基于具有规定能量容量和下落高度的摆锤,当其穿透试样时释放部分动能。因此,冲击后摆锤不会恢复到原始下落高度。从而下落高度和上升高度之间的测量高度差成为所吸收能量的度量。通过测定下落高度,还定义了冲击速度,以便以可复制的应变率进行试验。
拉伸冲击试验的一个特点是修正离心功(由丁字头吸收)。此修正基于弹性冲击的假设。然而,在实际工况中,冲击除了有弹性分量之外还有塑性分量,所以该修正仍是一个近似值。因此,应在摆锤和丁字头尺寸配对相同的情况下,直接比较特性值。
每个摆锤可以使用的能量为其初始势能的10%到80%。如果测试材料时有多个摆锤满足此条件(通常是各个摆锤的工作范围有交叉的情况),则使用初始势能最大的摆锤。这可最大程度地减小冲击过程中的速度下降。
该测量类型意味着所有能量损失都可归因于试样和丁字头。因此,将造成错误的所有外部干扰源数量减到最少、纠正或完全消除至关重要。对于由于空气摩擦和摆锤支承点处的摩擦不可避免地产生的摩擦损失,ISO 13802标准中有严格的规范以及检查,这些都是定期标定操作的一部分。然后会测量修正值并将其分配给相应摆锤。摆锤冲击试验机需要具有足够的质量,且无振动地安装在非常平稳的试验室桌面上、用螺栓固定到实心墙的工作台上或砖石结构的平台上,这对于测量质量而言至关重要。仪器的内部振动通过设计降至最低。ZwickRoell使用具有单向碳材料制成的双摆杆的摆锤,其质量非常低,同时具有绝佳的摆杆刚度。
ISO 8256标准总共定义了五种不同的试样。方法A首选1、4型试样,方法B首选2、4型试样。3型试样具有平行的中心部分(边长为10 mm的正方形),是使用DIC系统进行应变测量的理想之选。5型试样在肩上有额外的止动面,便于精确对中,如果使用刚性材料且具有足够的试样高度,则可实现合适的力传递。