聚合物基復(fù)合材料在現(xiàn)代工程和制造領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，因其輕量化、高性能、*的力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性等特點(diǎn)，然而，由于其層間結(jié)合性能相對較差，它們在受到?jīng)_擊負(fù)載時(shí)容易出現(xiàn)基體開裂、纖維斷裂以及界面分層等問題。因此，評估和提高聚合物基復(fù)合材料的抗沖擊性能變得至關(guān)重要。

為了有效評估聚合物基復(fù)合材料的抗沖擊性能，工程師和研究人員通常采用落錘沖擊試驗(yàn)方法。測試中，采用帶有半球形沖擊頭的落錘，施加恒定的沖擊載荷于試樣上。這一標(biāo)準(zhǔn)測試方法的目的是測定試樣在沖擊載荷下的損傷尺寸和損傷形式，以評估其抗損傷性能。

因此，本文科準(zhǔn)測控小編將深入探討聚合物基復(fù)合材料的抗沖擊性能評估方法。我們將深入研究該測試方法的原理、步驟和應(yīng)用，并探討如何通過這一方法來提高聚合物基復(fù)合材料的性能，以滿足不同領(lǐng)域的需求。

一、測試原理

聚合物基復(fù)合材料的落錘沖擊試驗(yàn)通過讓一個(gè)具有特定質(zhì)量的半球形沖擊頭自由下落，撞擊材料試樣，以模擬沖擊負(fù)載情況，從而評估材料的抗沖擊性能。

二、測試標(biāo)準(zhǔn)

滿足標(biāo)準(zhǔn)D7136/D7136M-20《用于測量纖維增強(qiáng)聚合物基質(zhì)復(fù)合材料對跌落沖擊事件的抗損傷性的標(biāo)準(zhǔn)測試方法》

三、測試儀器

1、儀器化落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)

該設(shè)備主要是對各種金屬、非金屬和復(fù)合材料（包括各種增強(qiáng) 塑料、纖維復(fù)合材料、陶瓷、尼龍、建筑材料等）進(jìn)行耐沖擊性能檢驗(yàn)的檢測設(shè)備。具有以下性能特點(diǎn)：

1）具有電機(jī)控制系統(tǒng)，全自動(dòng)操作，包括沖擊高度和錘頭重量設(shè)定，數(shù)據(jù)采集等。

2）自動(dòng)化控制功能，避免二次沖擊，自動(dòng)調(diào)整錘體位置和檢測門狀態(tài)。

3）儀器化落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)實(shí)現(xiàn)了材料沖擊試驗(yàn)的定量化，可獲得沖擊力與位移關(guān)系，適用于材料斷裂性能研究。

4）配備高精度傳感器，自動(dòng)采集和分析沖擊參數(shù)，采樣頻率高，測量誤差低。

5）帶有自動(dòng)片材的氣動(dòng)夾持裝置。

6）高精度提升系統(tǒng)，具備斷電保護(hù)功能。

7）安全的抓脫錘裝置，防止意外情況發(fā)生。

8）全封閉互鎖式試驗(yàn)區(qū)間包括碎屑，可選裝恒溫環(huán)境箱以滿足高低溫試驗(yàn)需求。

2、支撐夾具 - 沖擊支撐件

3、千分尺和卡尺

應(yīng)用于樣品長度，寬度和厚度測量

四、測試流程

1、試樣的制備

1）試樣形狀及尺寸

試樣形狀及長度、寬度尺寸如圖所示試樣尺寸公差為士0.25mm

2）試樣的厚度

標(biāo)準(zhǔn)樣品厚度應(yīng)為4.0至6.0 mm

3）層合板的鋪層方式

a、單向?qū)雍习?/span>

單向膠帶層壓結(jié)構(gòu)應(yīng)由合適數(shù)量的單向?qū)咏M成，以達(dá)到zui接近5.0 mm [0.20 in。]的總固化厚度，堆積順序?yàn)?/span>[45/0 / -45 / 90] NS，其中N 是一個(gè)整數(shù)。

b、機(jī)織物層合板

層壓結(jié)構(gòu)應(yīng)由合適數(shù)量的織物層組成，以達(dá)到zui接近5.0mm [0.20英寸]的總固化厚度，堆積順序?yàn)?/span>[（+ 45 / -45）/（0/90 ）] NS其中N是整數(shù)。

c、其他鋪層方式

替代堆疊序列使用這種測試方法可以評估使用其他疊層或纖維取向制造的層壓板或兩者，以評估落錘沖擊抗沖擊性能。 必須zhi定使用替代堆放序列進(jìn)行的測試，并記錄堆垛序列并報(bào)告任何測試結(jié)果。

4）試樣的數(shù)量

每組有效試樣不少于5個(gè)。

2、操作步驟

1）樣品處理：根據(jù)需要對樣品進(jìn)行處理。如果測試環(huán)境與調(diào)理環(huán)境不同，將樣品儲存在有條件的環(huán)境中直到測試時(shí)間。

2）測量樣品尺寸：測量樣品的寬度和長度，以及樣品厚度。在沖擊位置附近的四個(gè)位置進(jìn)行厚度測量，并記錄為四次測量的平均值。確保所有尺寸測量準(zhǔn)確度在尺寸的1%以內(nèi)，并以毫米[英寸]為單位記錄。

3）沖擊器準(zhǔn)備：準(zhǔn)備沖擊器，包括調(diào)整半球形撞擊頭的傾斜角度并添加所需的質(zhì)量。如沖擊器的質(zhì)量未知或不確定，使用天平或稱重秤將其稱重至60.5%的精度。將沖擊器安裝在沖擊裝置中，并根據(jù)需要準(zhǔn)備力測量儀器。

4）樣品安裝：將樣品放置在支架固定器中，確保樣品相對于切口中心。使用四個(gè)橡膠頭夾具將樣品固定到位，以防止在沖擊事件期間反彈。夾頭應(yīng)與樣品邊緣相距25 mm [1.0英寸]。

5）速度指示器：如有需要，將速度檢測器定位在垂直于樣品表面3至6 mm [0.13至0.25 in。]之間完成速度測量。

6）沖擊高度計(jì)算：計(jì)算沖擊能量和液滴高度。

7）提升沖擊器：將沖擊器定位在計(jì)算出的液滴高度。

8）沖擊測試：沖擊器沖擊試樣一次而沒有反彈沖擊。

9）數(shù)據(jù)記錄：如果使用儀器儀表，連續(xù)或間接定期記錄力與時(shí)間數(shù)據(jù)，推薦采樣率為100 kHz，記錄速度指示器光束被每個(gè)分支中斷的時(shí)間。記錄試樣沖擊器接觸的開始。

10）凹痕深度測量：使用凹陷深度指示器測量沖擊后的凹痕深度。

11）非破壞性檢查：使用非破壞性檢查（NDI）技術(shù)評估沖擊力造成的損害程度，確保規(guī)格和參數(shù)與在沖擊之前評估樣品的參數(shù)一致。

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