錘擊韌性試驗（wedge test）也叫“衝擊試驗”，衝擊試驗一般是確定軍用、民用設備在經受外力衝撞或作用時產品的安全性、可靠性和有效性的一種試驗方法。電氣工程中的衝擊試驗，一般包括操作衝擊試驗、雷擊衝擊試驗、陡波前衝擊試驗，考驗電氣設備的絕緣強度。
基本介紹
- 中文名：錘擊韌性試驗
- 外文名：wedge test
- 別稱：衝擊試驗
- 作用：檢驗產品安全性、可靠性、有效性
- 一級學科：航空航天科技
- 二級學科：航空太空飛行器設計
簡介,試驗分類,夏比衝擊試驗,
簡介
錘擊韌性試驗是一種動態力學性能試驗，主要用來測定沖斷一定形狀的試樣所消耗的功，又叫衝擊韌性試驗。
根據試樣形狀和破斷方式，衝擊試驗分為彎曲衝擊試驗、扭轉衝擊試驗和拉伸衝擊試驗三種。橫樑式彎曲衝擊試驗法操作簡單，套用最廣。中國有關標準規定採用橫樑式試驗法，所用標準試樣以U形缺口試樣和V形缺口試樣為主。
衝擊試樣所消耗的功稱為衝擊功Ak。將Ak除以缺口處橫截面積F，則得衝擊韌度ak，單位為J/cm2。ak值沒有明確物理意義，因為衝擊功並非沿著缺口處截面積均勻消耗。因此，ak值不能直接用於設計計算。同一種金屬材料，缺口越尖越深，則塑性變形體積愈小，吸收功也愈小，材料的韌性也就愈低。因此，對於不同尺寸和缺口的試樣，所得結果不能互相換算和比較。
彎曲衝擊試驗是20世紀初夏比(G.Charpy)提出的，以後獲得廣泛使用。在工程上主要是用它評定冶金質量和加工工藝質量，以及測定韌性－脆性轉變溫度。如試樣上預製疲勞裂紋，用示波圖或其他方法求出載荷-時間曲線和載荷-位移曲線，還可測得動態開裂發生的斷裂韌度KId和已擴展裂紋停止擴展的斷裂韌度KIA等(見金屬的強化)。
韌性－脆性轉變是金屬材料隨溫度降低由韌性狀態過渡到脆性狀態致使衝擊韌度急劇降低的現象。從韌性角度選材，最重要的是要知道韌性-脆性轉變溫度Tk(℃)。Tk通常是根據衝擊功(或衝擊韌度)、斷口形貌特徵、變形特徵與溫度的關係求得。其方法是：①選取一定衝擊功所對應的溫度為Tk；②若用夏比V形缺口試樣，則對應於衝擊功為15英尺-磅(20.34J)的Tk用V15TT表示；③或用斷口面積上出現50%結晶狀斷口時的溫度為Tk，以50%FATT表示；④還有以衝擊功曲線開始上升的溫度來定義Tk，為零塑性轉變溫度，用NDT表示。顯然，Tk因選用標準不同而異，使用Tk時，一定要注意定義Tk的標準。
其他試驗：傳統的彎曲衝擊試樣過小，不能反映實際構件中的應力狀態，所以不能滿足特殊要求。50年代起，先後提出了落錘試驗和動態撕裂試驗等方法，實際上都是使用大型夏比試樣的彎曲衝擊試驗。落錘試驗(DWT)主要用於測定金屬鋼板的NDT，試樣的厚度與實際使用的板厚相同，並且寬度加大。動態撕裂試驗(DT)用來測定動態撕裂功和NDT。
根據落錘試驗和動態撕裂試驗求得的NDT，可以建立表征應力、缺陷和工作溫度關係的斷裂分析圖(FAD)。
試驗分類
衝擊試驗分成三種：1、規定脈衝試驗方法，採用正弦波進行試驗；2、衝擊譜試驗方法；3、規定試驗機試驗方法。
因試驗溫度不同而分為常溫、低溫和高溫衝擊試驗三種；若按試樣缺口形狀又可分為"V"形缺口和"U"形缺口衝擊試驗兩種。
常溫衝擊試驗，在常溫下進行試驗，一般在23±5℃的範圍內。
低溫衝擊試驗；在低溫介質下保存一定時間，使溫度達到要求後快速取出完成衝擊試驗。
1. 使用介質可為冰水混合物（0攝氏度）
2. 其他溫度可用低溫槽，根據不同的溫度，可選用酒精或液氮進行試樣的保溫。
夏比衝擊試驗
Charpy impact test 是用以測定金屬材料抗缺口敏感性(韌性)的試驗。製備有一定形狀和尺寸的金屬試樣，使其具有U形缺口或V形缺口，在夏比衝擊試驗機上處於簡支梁狀態，以試驗機舉起的擺錘作一次衝擊，使試樣沿缺口沖斷，用折斷時擺錘重新升起高度差計算試樣的吸收功，即為Aku和Akv。可在不同溫度下作衝擊試驗。吸收功值(焦耳)大，表示材料韌性好，對結構中的缺口或其他的應力集中情況不敏感。對重要結構的材料近年來趨向於採用更能反映缺口效應的V形缺口試樣做衝擊試驗。
