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| 落锤冲击试验机测试系统简介 | |
| 陕西科技大学 山静民 | |
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0 前言：
由于管线钢落锤撕裂试验（DWTT）的结果与钢管全尺寸爆破试验结果相当吻合，容易操作，并且更接近材料的使用状态，因此人们希望用落锤撕裂试验的锤断能量值来代替夏比冲击功值，对高韧性、大壁厚的管线钢的断裂韧性进行评价。但令人遗憾的是，在我国，却一直没有能精确测试其冲击能量的测试技术。使得DWTT试验一直停留在提起落锤，让它自由落下，冲击开口试样，以此确定试样破坏的冲击能量这样粗糙的测试手段上。这样做，存在的缺点是：
（1）人为调整跌落高度，无法保证落锤多高试样正好破坏。难以精确测定试样破坏的总冲击能量。
（2）单纯的总冲击能量提供的信息太少， 不足以帮助技术人员研究材料成分，生产工艺等因素对钢材性能的影响。
为此，我们开发了落锤冲击试验机测试系统，以精确测定管线钢的冲击韧性，填补了这项空白。
1 系统功能
我们的落锤撕裂试验机测试系统可以精确测定下述四条曲线：
冲击力——时间曲线
冲击能量——时间曲线
冲击力——位移曲线
冲击能量——位移曲线
并根据依据ISO14556，可以提供试样的，给出试样的下列10项特征值：
屈服力，最大力，启裂力，止裂力，屈服位移，总位移，最大力时的能量，启裂能量，止裂能量，最大能量
这些曲线和数据可以帮助技术人员研究材料成分、工艺参数等因素对钢材性能的影响，对提高产品质量，开发新产品，拓展国内外市场有重要的意义。
2 系统特点
系统以WINDOWS98、2000、XP为平台，用VC++编写程序，操作方便，系统除具有一般的功能，如数据、曲线、实验报告的存储、再现和打印功能外，还具有下述特点：
（1） 可靠采集冲击信号 采用先进的SPS技术，能可靠采集哪怕是万分之一秒的冲击信号。
（2） 灵活的显示方式，可以对信号进行伸展、压缩、左移右移显示，同时显示鼠标所在位置的数据。
（3）独特的动态标定技术，随时对整个测试系统，而不是对某个单一的仪器进行标定。保证了测试的高精度。
（4）用FIR数字滤波器对加速度信号进行滤波，在滤除噪声的同时，保证了信号不会失真。
提供各种FIR数字滤波器对加速度信号进行滤波，保证了信号不会失真。这是因为FIR数字滤波器在通带内其幅频特性是常数，相频特性是过原点的负斜率的直线，满足不失真测试的条件，不会使信号失真。其阻带衰减可以达到74dB,截止频率可人为设定，滤波效果非常好。保证了数据处理的精度。
（5）系统提供的一图多线工具，能把多条曲线以线性坐标置于一幅图上，对于研究、比较不同材料或同一种材料不同工艺条件下的冲击性能提供了方便
（6）只需按一下按键，自动生成带有实验数据的实验报告，可以直接打印输出。
3 测试结果
通过在威海试验机厂生产的30000焦耳和50000焦耳的落锤试验机上对碳素钢、管线钢等各种牌号试样的实际测试，证明本系统工作可靠、精度高、线性好、重复性好。
2004年10月24日到10月27日再次在鞍钢50000焦耳的落锤试验机上现场进行试验，锤击了很多块试样，测试系统没有出现过一次失误，说明了系统的可靠性。在试验中有三块厚度为43mm 的某种材质的试样未锤断,其测试结果如表1所示。该结果恰好说明了测试结果的可信程度，表1某钢材的能量测试结果。 表1 某钢材的能量测试结果 （图片）落锤冲击试验报告 （图片） | |
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