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时代JB-W450GL高应变速率拉伸冲击试验机

      金属材料普遍存在加载速率敏感性,且AHSS不同强化机理主导的产品动态性能不尽形同,因此无法通过静态拉伸试验估测材料的动态性能。此外,考虑这些产品主要应用于涉及乘用车被动安全性能的骨架结构与零部件,因此钢企与车企都迫切需要建立起一套行之有效且试验结果重复性好、可比性强的高应变速率拉伸试验方法。而这一方法在ISO26203-1:2010《金属材料-高应变速率拉伸试验-第1部分:弹性杆型系统》与ISO26203-2:2011《金属材料-高应变速率拉伸试验-第2部分:液压伺服与其他试验系统》标准公布前,国内外均属空白。

JB-W45OGL高应变速率拉伸冲击试验机从结构、硬件、软件、工装夹具、数据采集、曲线生成与指标分析完全符合GB/T19748-2005(对应ISO 14556:2000)和GB/T 30069.1-2013 (ISO 26203.1:2011)对动态性能试验的多重要求,符合现行国家、国际标准及宝钢中央研究院针对先进高强钢板高速拉伸试验所提出的技术规范。目前该系统已承担宝钢汽车板高速行驶状态的材料碰撞模拟与应变速率敏感行为的试验表征。特别是通过冲击产生的模拟材料64km.h-1速率的应变速率条件,可获得应用于车身不同部位的先进高强钢的变形与吸能关联特征,为钢铁企业先期介入车型设计以及为车企提供关键零部件材料的国产化选材提供了珍贵的认证指标,如高速流变曲线、流变屈服应力及单位质量变形吸收能等。

该试验机填补了国内外的空白,在我国已具备较为完整的准静态力学性能评价体系的基础上进一步丰富了动态加载技术与高速拉伸方法,有利于汽车、航天、军工、船舶等领域的质量控制与技术创新,有利于高附加值产品的国内外公平贸易;有利于提升试验机行业的技术竞争力。


1、设备主要由主机架、摆锤、传动系统、能量显示装置、仪器化冲击系统、安全防护装置、电器控制系统组成,各部分具有如下优点:


2、主机架:主机架和底座一体化设计铸造加工,稳定性高,刚性好,没有装配误差。立柱前后对称,摆轴采用悬臂梁方式支承,结构简单可靠,加工精度高,能量损失小,摆锤摆动时没有颤抖,更适合于高能量冲击。主机可承受最大冲击能量为450J,全数字化测试及控制系统,具有自动校零、自动校正测试信号、自动提示错误和纠错功能。


3、摆锤:U型摆锤设计,300J摆锤通过增加配重可实现450J冲击能量,特殊设计,风阻降到最小。夏比、艾氏、板材试样拉伸、棒材试样拉伸冲击刃口可以安装在同一摆锤上,不同冲击刃口更换方便简单。


4、传动刹车系统:采用伺服电机和标准双级减速机实现传动平稳可靠,特殊结构的离合器可实现在急停或防护罩门异常打开的情况下,立即自动刹停,确保操作人员的人身安全。冲击速度可实现在0~5.24m/s范围内无级可调,摆锤预仰角在0°~150°范围内无级可调。


5、能量显示装置:有三种能量显示方式,一种为刻度盘,另一种为触摸屏显示器,电脑软件也可以显示能量值。如果是单一的度盘式,则可能发生在试验前忘记把指针回零而造成试样作废。如果是单一的触摸屏显示器方式,则当编码器出错时,无法对其数据准确性进行判断。本机三种方式共同显示,其结果又可以相互对比,可以完全有效的排除可能出现的问题。能量分辨率0.1J,角度分辨率可达0.025°,冲击速度可实现在0~5.24m/s范围内无极可调,摆锤预仰角在20°~150°范围内无极可调。


6、能够自动触发冲击瞬间数据记录,自动将动态载荷-时间曲线转化为动态载荷-位移曲线,自动拟合曲线并获取冲击能量、吸收能量、位移、裂纹形成能量、裂纹扩展能量、屈服力、屈服时间、屈服位移、屈服能量、最大力、最大力时的时间、最大力时的位移、最大力时的能量、不稳定裂纹扩展起始力、不稳定裂纹扩展终止力、不稳定裂纹扩展终止位移、不稳定裂纹扩展起始能量、不稳定裂纹扩展终止能量等多个特征值;可计算冲击吸收功能,并从中区分冲击止裂能Ei与裂纹扩展能Ep 分量;可配合断裂力学的理论分析手段可以计算出材料在缺口效应下的动态断裂韧度值JId及KId;


7、安全防护装置:整个试验机设有钢化玻璃铝合金龙骨全封闭的防护网,可以有效防止断裂试样飞溅,也可以防止试验人员在试验时进入试验机内部。防护网设有门限位开关,在防护门打开的情况下,试验机会自锁,主要操作无效,从而防止误操作,保证试验人员的安全。


8、电器控制系统:设备采用德国西门子PLC来设计控制系统。采用高精度的旋转编码器来获取摆锤的实时位置。由于PLC的抗干扰能力极强,因而该系统具有可靠、稳定,数据准确等特点。该控制系统集机、电、自动控制技术于一体,实现了取摆、冲击的全自动化过程,大大降低了操作人员的劳动强度,提高了工作效率及操作安全。









产品应用
技术参数

序号

功能

参数

1

夏比冲击传感器最大负荷/kN

50

2

艾氏冲击传感器最大负荷/kN

50

3

板状试样拉伸冲击传感器最大负荷/kN

20

4

圆棒试样拉伸冲击传感器最大负荷/kN

50

5

负荷测量精度/%

±1

6

测量系统响应频率/MHz

≥1.25

7

应变片响应频率/MHz

≥100

8

角度设定范围/(°)

20-150

9

角度测量精度/(°)

0.1

10

主轴至打击中心的距离/mm

750

11

最大冲击能量/J

450

12

试验速率/(m.s-1)

0-5.2

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