測量沖擊功的方法

1. 沖擊功和沖擊吸收功有什麼不一樣

1、概念不同

沖擊功：材料在沖擊載荷作用下吸收塑性變形功和斷裂功的能力，常以標准試樣的沖擊功KV2表示。

沖擊吸收功：用規定形狀和尺寸的缺口試樣，在沖擊試驗力一次作用下折斷時耗費於產生兩個新的自由表面和一部分體積塑性變形所需的能量。

2、作用不同

沖擊功是衡量材料韌性的一個指標。

在沖擊載荷作用下，金屬材料抵抗破壞的能力可用材料的沖擊吸收功來表示，其數值越大，材料的抗沖擊能力越強。

3、測量方法不同

工程上常用一次擺錘沖擊彎曲試驗來測定材料抵抗沖擊載荷的能力，即測定沖擊載荷試樣被折斷而消耗的沖擊功Ak，單位為焦耳（J）。

測量沖擊吸收功的普遍方式是擺錘彎曲沖擊試驗，即將標准沖擊試樣置於沖擊試驗機支座上，然後釋放具有一定位能的重錘，把試樣一次沖斷，沖斷試樣所消耗的功AK除以試樣缺口處的橫斷面積F0所得到的商稱為沖擊值，用ak表示。

(1)測量沖擊功的方法擴展閱讀：

工程實際中的許多設備，例如採掘、鍛壓等機械都承受載入速度很快的沖擊載荷，就是一般工作比較平穩的機械，在起動、剎車和超載等情況下，沖擊載荷也是很難避免的。

因為沖擊載荷的載入速度很大，材料的脆性破壞傾向顯著增加，特別是在沖擊載荷作用下材料又處於低溫、或具有引起應力集中的各種因素時，脆性破壞的危險性就更大。由此可見，評定上述情況下各種材料脆性破壞的傾向是十分必要的。

為了評定材料在沖擊載荷下脆性破壞的傾向，在工程實際中廣泛採用一次擺錘沖擊彎曲試驗，測定標准試樣在一次沖擊載荷作用下折斷時試樣所吸收的沖擊功，作為衡量材料抵抗沖擊斷裂能力的性能指標。

參考資料：網路-沖擊功

參考資料：網路-沖擊吸收功

2. 沖擊功的計算

應該稱之為沖擊韌性
σk=W/A
σk—沖擊韌性，J/mm^2
W—沖擊吸收功，J
A—截面，mm^2
自由落體運動時W自然就等於mgh了

3. 沖擊強度的基本概述

（1） 沖擊強度用於評價材料的抗沖擊能力或判斷材料的脆性和韌性程度，因此沖擊強度也稱沖擊韌性。
（2） 沖擊強度是試樣在沖擊破壞過程中所吸收的能量與原始橫截面積之比。
（3）沖擊強度的測量標准主要有ISO國際標准（GB參照ISO）及美國材料ASTM標准。
(4) 最常見的沖擊強度測試是塑料製品的沖擊強度。
根據試驗設備不同可分為簡支梁沖擊強度、懸臂梁沖擊強度.
GB/T 1043.1-2008 塑料.簡支梁沖擊性能的測定.第1部分:非儀器化沖擊試驗 ASTM D6110-2010 Standard Test Method for Determining the Charpy Impact Resistance of Notched Specimens of Plastics 規定了塑料在規定條件下測定簡支梁沖擊強度的方法。
GB/T 1843-2008 塑料懸臂梁沖擊強度的測定 和 ASTM D256-2010 Standard Test Methods for Determining the Izod Penlum Impact Resistance of Plastics 規定了塑料在規定條件下測定簡支梁沖擊強度的方法。
具體區分如下：
GB: 是試件在一次沖擊實驗時，單位橫截面積（m2）上所消耗的沖擊功（J），其單位為MJ/m2。
ASTM:它反映了材料抵抗裂紋擴展和抗脆斷的能力,單位寬度所消耗的功，單位為J/m。
設備區分：
懸臂梁沖擊方向中間有撞針，簡支梁沖擊方向垂直面有凹塊，正面形狀為一凹形擺錘。
缺口區分：
缺口一般分為四種，有V型口和U型口兩種，每種根據簡短圓弧半徑又分為兩種。
樣條區分：
GB：一般為 80*10mm 樣條 以及63.5*10mm 樣條 缺口為2mm，也有63.8*12.7mm樣條
ATSM:一般為63.5*12.7mm 缺口剩餘寬度為 10.16mm （國內有用80*10樣條）
測試公式：
GB: a=W / (h*d) 單位KJ/m2 ATSM: a= W /d 單位：J/m
a:沖擊強度
W :沖擊損失能量
h：缺口剩餘寬度
d：樣條厚度
因此，GB與ASTM之間不可以等同測量，但從測量公式可總結經驗公式：GB數值*10.16或8（錯誤樣條）=ASTM數值，也可以由實際測量來總結比值。
(5) 除去塑料沖擊強度之外，常用的沖擊強度還有：
GB/T 229-2007金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗方法
GB/T 13465.4-2014不透性石墨材料試驗方法 第4部分:沖擊強度
SJ/T 11041-1996電子玻璃抗沖擊強度測試方法
HG/T 3845-2008硬質橡膠.沖擊強度的測定
JB/T 7609-2006炭石墨材料抗沖擊強度試驗方法

4. 機械沖擊的測試標準是什麼

試驗目的是確定在正常和極限溫度下，當產品受到一系列沖擊時，各性能是否失效。沖擊試驗的技術指標包括：峰值加速度、脈沖持續時間、速度變化量（半正弦波、後峰鋸齒波、梯形波）和波形選擇。沖擊次數無特別要求外每個面沖擊3次共18次。許多產品在使用、裝卸、運輸過程中都會受到沖擊。沖擊的量值變化很大並具有復雜的性質。因此沖擊和碰撞可靠性測試適用於確定機械的薄弱環節，考核產品結構的完整性。機械沖擊試驗又名：mechanical shock。

碰撞試驗的技術指標包括：峰值加速度、脈沖持續時間、速度變化量（半正弦波）、每方向碰撞次數。

注意沖擊和碰撞的方向應是6個面，而不是X、Y、Z 三方向。

在環境試驗中，振動、沖擊和碰撞是有共通點的：這三種試驗都是可以作為對產品本身機構強度的一種有效檢驗手段。

但是振動試驗講究持續性，疲勞性。像產品在運輸過程或者一些發動機上的元件在運行時都是一個長期的過程。

沖擊試驗是瞬間性的，破壞性的。理論上跌落試驗也算是沖擊的一種，一般沖擊試驗機是將物品固定在平台上，然後將平台上升，利用重力加速度沖擊，沖擊波形有半正弦波、梯形波、三角波。

碰撞試驗可以看做重復性的沖擊累加。但是碰撞試驗一般是利用物體動能來測試的，碰撞試驗有平面的，也有斜面的。

5. 沖擊功的介紹

工程上常用一次擺錘沖擊彎曲試驗來測定材料抵抗沖擊載荷的能力，即測定沖擊載荷試樣被折斷而消耗的沖擊功Ak，單位為焦耳（J）。

6. 鋼材的沖擊功Akv是什麼意思

------（移動鋼鐵網）

鋼材在進行缺口沖擊試驗時，擺錘沖擊消耗在試樣上的能量，稱為沖擊功，用Ak表示，單位為焦耳（J）。當為V形缺口時，即為AKV，當為U形缺口時，即為AKU。

沖擊試驗時擺錘消耗在試樣單位截面上的沖擊功稱為沖擊韌性（也稱為沖擊值），用αk表示。即：ak=Ak/F，其單位為kJ/m2或J/cm2。

由於沖擊功僅為試樣缺口附近參加變形的體積所吸收，而此體積又無法測定，且在同一斷面上每一部分的變形也不一致，因此用單位截面積上的沖擊功αk來判斷韌性的方法國內外已逐漸被淘汰。

工程上常用一次擺錘沖擊彎曲試驗來測定材料抵抗沖擊載荷的能力，即測定沖擊載荷試樣被折斷而消耗的沖擊功Ak，單位為焦耳（J）。
而用試樣缺口處的截面積F去除Ak，可得到材料的沖擊韌度（沖擊值）指標，即ak=Ak/F，其單位為kJ/m2或J/cm2。
因此，沖擊韌度ak表示材料在沖擊載荷作用下抵抗變形和斷裂的能力。ak值的大小表示材料的韌性好壞。
一般把ak值低的材料稱為脆性材料，ak值高的材料稱為韌性材料。
ak值取決於材料及其狀態，同時與試樣的形狀、尺寸有很大關系。ak值對材料的內部結構缺陷、顯微組織的變化很敏感，如夾雜物、偏析、氣泡、內部裂紋、鋼的回火脆性、晶粒粗化等都會使ak值明顯降低；同種材料的試樣，缺口越深、越尖銳，缺口處應力集中程度越大，越容易變形和斷裂，沖擊功越小，材料表現出來的脆性越高。因此不同類型和尺寸的試樣，其ak或Ak值不能直接比較。
材料的ak值隨溫度的降低而減小，且在某一溫度范圍內，ak值發生急劇降低，這種現象稱為冷脆，此溫度范圍稱為「韌脆轉變溫度（Tk）」。
沖擊韌度指標的實際意義在於揭示材料的變脆傾向。

什麼是夏比沖擊試驗？ 夏比是音譯：Charpy，夏比沖擊試驗（英文標准名稱：Charpy Imapct Test）是用以測定金屬材料抗缺口敏感性(韌性)的試驗。制備有一定形狀和尺寸的金屬試樣（通常為10×10×55mm），使其具有U形缺口或V形缺口，在夏比沖擊試驗機上處於簡支梁狀態，以試驗機舉起的擺錘作一次沖擊，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（U型缺口）和Akv（V型缺口）。可在不同溫度下作沖擊試驗。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形缺口試樣做沖擊試驗
沖擊試驗：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，又叫沖擊韌性試驗。
根據試樣形狀和破斷方式，沖擊試驗分為彎曲沖擊試驗、扭轉沖擊試驗和拉伸沖擊試驗三種。橫梁式彎曲沖擊試驗法操作簡單，應用最廣,其試驗原理見圖1。

沖擊試樣 世界各國常用的彎曲沖擊試樣如圖2所示。中國有關標准規定採用橫梁式試驗法，所用標准試樣以U形缺口試樣和V形缺口試樣為主。

沖擊試樣所消耗的功,稱為沖擊功Ak。將Ak除以缺口處橫截面積 F，則得沖擊韌度ak，單位為J/cm2。ak值沒有明確物理意義，因為沖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。
彎曲沖擊試驗 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。如試樣上預制疲勞裂紋,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沖擊韌度急劇降低的現象。金屬材料典型的沖擊功與溫度的關系曲線見圖3。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通常是根據沖擊功(或沖擊韌度)、斷口形貌特徵、變形特徵與溫度的關系求得。其方法是：①選取一定沖擊功所對應的溫度為Tk；②若用夏比V形缺口試樣，則對應於沖擊功為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還有以沖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因選用標准不同而異,使用Tk時，一定要注意定義Tk的標准。

沖擊韌性：用一定尺寸和形狀的金屬試樣，在規定類型的沖擊試驗上受沖擊負荷折斷時，試樣刻槽處單位橫截面上所消耗的沖擊功，稱為沖擊韌性以αk表示。

目前常用的10×10×55mm，帶2 mm深的V形缺口夏氏沖擊試樣，標准上直接採用沖擊功（J焦耳值）AK，而不是採用αK值。因為單位面積上的沖擊功並無實際意義。

沖擊功對於檢查金屬材料在不同溫度下的脆性轉化最為敏感，而實際服役條件下的災難性破斷事故，往往與材料的沖擊功及服役溫 度有關。 因此在有關標准中常常規定某一溫度時的沖擊功值為多少 、還規定FATT（斷口面積轉化溫度）要低於某一溫度的技術條件。所謂FATT，即一組在不同溫度下的沖擊試樣沖斷後，對沖擊斷口進行評定，當脆性斷裂占總面積的50%時所對應的溫度。

由於鋼板厚度的影響，對厚度≤10mm的鋼板，可取得3/4小尺寸沖擊試樣（7.5×10×55mm）或1/2小尺寸沖擊試樣（5×10×55mm）。但是一定要注意，同規格及同一溫度下的沖擊功值才可相互比較。只有在標准規定的條件下，才可按標準的換算方法，折算 成標准沖擊試樣的沖擊功，再相互比較。

沖擊韌性指材料在受到外加沖擊負荷的作用下，斷裂時消耗的功除以試樣缺口斷面面積而得到的商值，即在規定溫度下，試樣抵抗沖擊載荷時所吸收的能量。' H( X$ S, G' I2 K% h
沖擊韌性的高低，取決於材料有無迅速塑性變形的能力。沖擊韌性高的材料，一般都有較高的塑性。但塑性指標高的材料不一定都有高的沖擊韌性。這是因為在靜負荷下，能夠緩慢塑性變形的材料在沖擊負荷下不一定能迅速發生塑性變形。沖擊韌性是強度與塑性的綜合指標，是強度和塑性兩者的函數，但塑性對韌性的影響更大些。6 R- L* O: G" r5 J4 X
沖擊試樣中的缺口形式主要有兩種，即夏比V形缺口和夏比U形缺口試樣，所測得的沖擊吸收功分別用Akv和Aku表示。沖擊試樣的取樣方式也有兩種，即橫向取樣和縱向取樣（與鋼板軋制方向垂直為橫向，平行為縱向）。沖擊試樣的規格尺寸有三種，即標准試樣為55×10×10，小試樣為55×10×7.5或55×10×5，沖擊試樣的規格尺寸主要根據材料厚度可能製得的最大尺寸規格確定。
目前我國國內用於容器設計製造的法規和標准均規定以夏比V形缺口、橫向取樣方式為主。沖擊試樣的缺口形式對沖擊韌性影響非常大，夏比V形缺口比夏比U形缺口更為尖銳，更能反應材料的缺口和內部缺陷對動態載荷的敏感性。對於U形試樣，進行沖擊試驗時，其沖擊功大部分消耗於裂紋的形成，而對V形缺口試樣，其沖擊功大部分消耗於裂紋的擴展。U形缺口測得的沖擊韌性與V形缺口測得的沖擊韌性之間不存在對應的換算關系。沖擊試樣的取樣方向規定為「橫向取樣」，主要考慮在鋼錠澆注時，會形成偏析及含有雜質，在軋制鋼板的過程中，這些不均勻部分和雜質會順著金屬延伸方向形成纖維狀組織，從而使鋼板平行於軋制方向的力學性能高於垂直方向的力學性能。我國標准規定的沖擊試樣取樣方向與美國ASME的規定是不一致的，美國ASME標准規定的沖擊試樣取樣方向為「縱向取樣」，故對在國內使用的國外進口材料用於國內的容器製造時，應注意沖擊試樣的取樣方向應規定為「橫向取樣」。

材料在沖擊載荷作用下抵抗破壞的能力叫沖擊韌性。通俗的講就是材料在受到外力的打擊或是沖撞時它所能抵抗破壞的能力,如冷軋鋼或合金鋼就比鑄鐵、鑄鋼等材料耐沖擊，這是因為鑄件脆所以不耐撞擊。

通俗的說就是在受到抵抗意外沖擊的一種能力，和強度、硬度沒必然聯系。

鋼材的沖擊功影響因素

1.沖擊功的實驗方法
鋼材的沖擊韌性是指鋼材在沖擊荷載作用下斷裂時吸收機械能的一種能力，是衡量鋼材抵抗因低溫，應力集中，沖擊荷載作用等所導致的斷裂能力的一項機械性能。
實驗方法是用一定尺寸和形狀的金屬試樣，在規定類型的沖擊試驗上受沖擊負荷折斷時，試樣刻槽處單位橫截面上所消耗的沖擊功，稱為沖擊 韌性以αk表示。 目前常用的10×10×55mm，帶2 mm深的V形缺口夏氏沖擊試樣，標准上直接採用沖擊功（J焦耳值）AK，而不是採用αK值。因為單位面積上的沖擊功並無實際意義。
由於鋼板厚度的影響，對厚度≤10mm的鋼板，可取得3/4小尺寸沖擊試樣（7.5×10×55mm）或1/2小尺寸沖擊試樣（5×10×55mm）。但是一定要注意，同規格及同一溫度下的沖擊功值才可相互比較。只有在標准規定的條件下，才可按標準的換算方法，折算 成標准沖擊試樣的沖擊功，再相互比較。
2.沖擊功的主要影響因素
鋼材沖擊韌性不但和鋼材的質量，試件缺口形狀，載入速度有關，而且受溫度，特別是負溫度的影響較大，當溫度低於某一溫度時 ，鋼材的沖擊韌性將急劇降低，同時沖擊韌還和試件的厚度有關，厚度越大韌性較低。

沖擊韌性值是動態底下的受力，不好根據其它東西確定的，沖擊值還跟試樣的表面光潔度有關哦

7. 機械沖擊測試是什麼

機械沖擊試驗主要考核產品應能承受規定的嚴酷等級沖擊能力以及產品結構和功能的完好性，被測樣品在進行機械沖擊試驗時，樣品應直接緊固到檯面上或者通過夾具緊固到檯面上。

常見的機械沖擊波形有：半正弦波、後峰鋸齒波、梯形波，廠家和用戶可以根據自身產品的實際使用情況進行相應波形的機械沖擊試驗。

試驗目的是確定在正常下，當產品受到一系列沖擊時，各性能是否失效。沖擊試驗的技術指標包括：峰值加速度、脈沖持續時間、速度變化量（半正弦波、後峰鋸齒波、梯形波）和波形選擇。富士康華南檢測中心沖擊次數無特別要求外每個面沖擊3次共18次。許多產品在使用、裝卸、運輸過程中都會受到沖擊。沖擊的量值變化很大並具有復雜的性質。因此沖擊和碰撞可靠性測試適用於確定機械的薄弱環節，考核產品結構的完整性。

適用於評定產品在運輸、裝卸及使用過程中受到機械沖擊時，產品電路及整體結構的耐沖擊能力，以確定產品的適應性和完好性。

半正弦波：正弦波的半個周期。
後峰鋸齒波：短的下降時間的不對稱三角形。
梯形波：短的上升和下降時間的對稱梯形。

拓展資料：

1、機械沖擊試驗是用什麼試驗設備進行試驗的？
對於小量級的機械沖擊試驗通過振動試驗台進行施加，對於高加速度的機械沖擊試驗通常採用專用的高加速沖擊試驗台進行施加；

2、機械沖擊試驗通常做幾個方向？
一般沖擊三個相互垂直的方向的正方向，共計6方向，也可以根據自身情況做三個正方向（X，Y,Z方向），一般每方向沖擊次數為3次；

3、機械沖擊試驗過程中是否需要通電進行試驗？
一般情況下都是不通電進行試驗，也有比較特殊的情況，比如汽車電子設備在進行機械沖擊試驗的時候都是要進行性能試驗的；

4、機械沖擊試驗如何把樣品固定到檯面上？
一般情況下，若產品比較剛性，實驗室有專門的壓桿和壓條可以直接固定，對於一些電路板或者是元器件需要廠家製作夾具才可以固定；

5、機械沖擊試驗關注的測試參數是什麼？
沖擊的波形、加速度、脈沖持續時間。

6、哪些產品需要進行機械沖擊試驗？
電工電子、軍用設備、軌道交通、風電設備、艦船設備、電力設備、光伏設備、汽車電子、氣象儀器、智能裝備等等。

8. 沖擊試驗機多參數怎麼測試

博匯儀器建議要根據所測材料的沖擊功的大小選用合適的擺錘。300J的沖擊試驗機配有300J的大錘和150J的小錘，根據需要選擇使用，如果您所側材料的最大沖擊功是150J的，那麼您就選用150J的擺錘。

9. 沖擊吸收功如何測得

根據高速攝像機的觀測速度，測得沖擊物的沖擊前速度和沖擊後的速度，沖擊前後的動能差，就是沖擊能量