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且慢！你真的选对高速试验机了吗？

时间：2023-04-21 阅读：893

为何选择高速试验机

随着新材料的发展与计算机辅助工程的广泛应用，对新产品的研发来说，得到材料、结构、成品等在实际使用工况下的力学性能变得越来越重要。因此基于传统的准静态测试，更高速的试验应用正逐步扩展到更多行业，如模拟汽车的碰撞、安全带/安全气囊的打开、飞机的鸟撞等。

根据不同试验速度，进行此类试验所使用的手段也多种多样，例如冲击试验机、电液伺服高速试验机、霍普金森杆等。

Instron 电液伺服高速试验机由常规电液伺服疲劳试验机发展而来，试验速度可达到 20m/s，应变速率可达到 10³ 水平，是高速试验的优选设备。

设备选择时有哪些常见误区

在选择具体设备时，用户需要对主机的载荷、速度、行程等进行综合考虑，同时结合具体的试验材料、样品、试验条件等选择合适的工装夹具，否则很可能无法满足试验需求。

以主机载荷为例，部分用户会出于种种原因选择小载荷设备，但在实际试验中并不能达到所需性能。

在选择常规疲劳试验机时需要参照动态性能曲线图，设备的整体动态性能也会随载荷、位移、频率的变化而有所不同。与之相仿，在选择高速试验机时也应有类似的考虑，设备能保持的速度会随着载荷的提高而降低，具体如下图所示。

如果需要做 10kN@20m/s 的试验，应采用载荷为 100kN 的设备而不是 50kN 的设备，从而确保能留有余量进行校正以保持相对恒定的试验速度。

关于高速试验机的夹具选择，相关标准如 ISO26203-2 中介绍了以下几种夹持方式。

左边两种均采用了先夹持再加速撞击的方式，试样在测试前处于非自由状态，已受力；在达到试验速度时通过碰撞进行载荷传递，非紧固夹持，会产生反弹，从而造成减速、震荡和额外噪音，因此在毫秒级的试验过程中会产生较大的速度偏差。

而 C 类设计很好地避免了这些问题，样品在试验前处于自由状态不受力，在夹持时采用咬合方式可避免反弹减速、震荡噪音等问题，在条件允许的情况下是最佳方案。