落锤试验

摘要： 为研究典型丁羟推进剂在低压冲击作用下的点火机理,基于热点理论,建立了该型推进剂落锤试验的三维仿真模型,采用有限元计算方法和三项式点火增长反应速率模型对丁羟推进剂的落锤试验进行数值模拟,分析整个撞击过程中推进剂的点火反应和动态力学响应。研究结果表明,在整个撞击过程中,由于受冲击后推进剂径向变形,剪切应力集中分布在推进剂上、下表面边缘区域,摩擦应力产生局部热量集中形成热点,引起推进剂发生点火及爆炸。计算得到了,在落高为75 cm时,10 kg落锤撞击丁羟推进剂的起爆阈值为540.2 MPa^(2)·s。

摘要： 为降低脉动闪光焊接过程中的能量消耗,减少母材损失,本文以U71MnG钢轨为研究材料,在对照组参数的基础上通过正交试验、极差分析和参数微调设计了试验组参数。采用UN-200脉动闪光焊机对钢轨焊接过程中的热效率和接头落锤试验性能进行研究。结果表明:焊接过程热效率与钢轨损耗量成显著负相关关系,热效率依次是中期≥前期>末期;试验组前期、中期、末期热效率比对照组分别增加2.5%、5.7%、11.3%,整个焊接过程母材损耗量共减少34.6%,试验组总热输入值为对照组的56.6%;15个试件承受2锤未断后使用切割机开口再落锤,7个试件断口未见明显缺陷,8个试件断口仅有一个灰斑,且灰斑面积小于规范限值。试验组参数降低能耗效果显著,其与U71MnG钢轨的匹配度良好。

摘要： 针对锚杆支护系统受到冲击载荷作用时,围岩与托板间作用力瞬间增加,造成托板过载弯折、撕裂及接触区域围岩破裂、塌落等问题,采用实验室试验的方法,搭建了托板与缓冲垫层组合试样静、动载测试试验台,分别测试了5种组合结构托板的静、动载力学性能,获取了组合结构的静载力-位移曲线、冲击力时程曲线及应变时程曲线;研究了不同冲击载荷下组合结构的力学响应规律,分析了缓冲垫层材质、厚度对组合结构抗冲击性能的影响。试验结果表明:静载作用下缓冲垫层对托板变形形态有一定影响,刚度高的缓冲垫层会增加托板的变形量,但也会降低组合结构的峰值载荷;垫层厚度主要影响组合结构的变形能力,对承载力影响不大。不同冲击能量下托板的冲击力峰值基本相同,托板在较低的冲击能量下已达到峰值承载力,动载峰值承载力与静载最大承载力基本相同。不同冲击能量下托板变形明显不同,托板对角线上部的变形相对较小,中线上部的变形相对较大;缓冲垫层能降低组合结构的冲击力峰值,与未使用缓冲垫层相比,采用松木、橡胶垫、废旧皮带及泡沫铝缓冲垫层时,组合结构冲击力峰值分别降低21.45%,17.55%,25.40%和2.80%,冲击力作用时间分别增加了41.94%,24.52%,47.74%和65.16%,缓冲垫层可降低冲击力峰值,延长冲击作用时间,有效吸收冲击能量;垫层厚度对试样冲击力和应变影响较大,垫层厚度越大,吸收的冲击能量越多,冲击力峰值越小,冲击力作用时间越长,垫层缓冲性能越好,合适的垫层材料和厚度能有效降低冲击载荷对托板结构的破坏效应。总体来看,与单独使用托板相比,4种缓冲垫层均能实现吸能减冲,不同缓冲组合结构的垫层对抗冲击性能影响不同,缓冲垫层吸能效果从优到劣分别为泡沫铝、松木、废旧皮带及橡胶垫。

摘要： 利用碳纤维布外贴的方式增强聚丙烯板材的抗冲击性能,为制备出性良好且碳纤维布不易脱粘的复合板材,设计出了环氧树脂粘贴工艺、环氧树脂粘贴打孔工艺、PP胶粘贴工艺和混合粘贴工艺,并对不同制备工艺下的复合板材分别进行了4、8、12 J的落锤试验。结果表明:在不同冲击能量下,混合粘贴工艺的方式对聚丙烯板材的荷载的提高效率最高,同时能够有效限制复合板材的变形,且试验后碳纤维布与板材间无脱粘现象,板材可进行二次冲击,是较佳的工艺方式;树脂粘贴打孔工艺虽然能够有效限制聚丙烯板材的变形,但其试验后碳纤维布与板材间脱粘现象明显,不可进行二次冲击,其工艺方式还需进一步改进。

摘要： 国内某反应堆压力容器部件的母材见证件落锤试验结果出现异常。研究了母材见证件的化学成分、显微组织、焊接工艺、硬度、制样与试验过程,分析了影响落锤试验结果的主要原因,可为相关工作人员提供参考。

摘要： 为研究不同冲击速度下碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced plastics,CFRP)加固钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)梁的抗冲击性能和动态损伤规律,采用落锤试验机,对4根CFRP加固RC梁进行冲击试验.对加固梁的破坏模式、裂缝扩展规律、动态时程响应和能量耗散进行分析.结果表明:随着冲击速度的增加,CFRP加固梁的跨中主弯曲裂缝宽度先增大后减小,跨中主斜裂缝宽度则一直增大,整体裂缝分布向跨中区域聚拢;峰值冲击力和跨中峰值位移与冲击速度呈线性关系,跨中位移的发展经历了线性增长、非线性增长、回弹和平稳4个阶段;加固梁的耗能能力随冲击速度的增加呈非线性增长;冲击速度越大,加固梁耗能能力的增长幅度越小.研究结果可为CFRP加固RC梁的优化设计提供参考.

摘要： 在冲击地压巷道中,冲击载荷会造成锚杆支护系统构件与围岩相互作用力急剧增加,托板在高作用力下易出现变形破坏。针对上述问题,采用微机控制电液伺服试验机和自主研发的落锤冲击试验装置,对煤矿常用的拱形托板及其组合构件等3种试样进行了力学性能测试,获取试样静载力-位移曲线、冲击力时程曲线、位移时程曲线及变形破坏特征,分析了锚杆托板及组合构件的抗冲击性能。研究结果表明:静载作用下,托板承载力位于228~243 kN,最大变形量14.10 mm,变形呈现拱高降低、四角翘起、连接部位向圆心转移等特征。动载作用下,托板变形均经历拱高降低、四角翘起及压平3个阶段,冲击能量为500~3 000 J时,冲击力时程曲线呈现急剧上升阶段、震荡作用阶段和迅速下降阶段;冲击能量为3 500~5 000J时,冲击力时程曲线呈急剧上升阶段、震荡稳载阶段、震荡上升阶段和迅速下降阶段。随着冲击能量的增加,试样的冲击力峰值均逐渐增大,与静载相比,托板试样的动载荷峰值较大。试样位移时程曲线可分为弹塑性变形和回弹变形两阶段,弹塑性变形阶段变形量与作用时间呈现线性关系,正、反向及组合构件最大形变量平均作用时间占比分别为68.66%、69.25%、66.66%;回弹变形阶段,3种试样平均弹性形变量分别为1.71、1.84、3.23 mm。整个冲击过程中,3种试样冲击能量平均转化率分别为96.82%、97.33%、93.78%。总体来看,托板正、反向冲击力学性能及变形特征一致性较好,与单独托板相比,组合构件可实现吸能、延长冲击力整体作用时间、缩短震荡作用时间、改善托板承载特性等作用。研究成果为冲击地压巷道锚杆支护的托板及组合构件选取提供一定借鉴。

摘要： 采用落锤冲击试验机,进行了现浇梁、叠合梁以及碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)修复的损伤梁的动力性能对比试验.冲击作用下试件破坏形态以及冲击力与变形时程曲线表明,叠合面在一定程度上抑制了跨中裂缝向上开展的趋势,损伤修复后的叠合梁在冲击荷载下的破坏程度明显减轻,初始损伤减弱了梁跨中位移的滞后现象;相比完好梁,现浇与叠合修复梁抗冲击承载力有着同等程度的提高.基于有效应变计算的修复梁承载能力提升与试验结果的对比显示,CFRP能有效改善并增强构件的整体受力性能,在冲击作用下对构件的实际抗力贡献大于原有构件承载力与FRP受拉能力简单叠加时的理论抗力贡献.

摘要： 为防止峰值过高导致的保护失效,对闭孔泡沫铝试件设置三种预制倒角(单倒角、双倒角、中部倒角),探究动态冲击过程中预制倒角对泡沫铝特征曲线、变形与吸能的影响.通过落锤设备进行低速冲击试验获取特征曲线,结合高速摄影设备、ARAMIS软件以及材料变形剖面分析了不同倒角试件的变形模式、能量吸收效率及其对峰值载荷的影响机理.结果 表明:预制倒角使泡沫材料初始变形模式发生改变,有效降低了泡沫铝材料在动态冲击过程中的初始峰值载荷,其中单倒角降幅最为明显为26％;倒角种类决定平台区趋势及材料整体变形模式,中部倒角平台区呈硬化现象,载荷波动最明显;预置倒角对泡沫铝材料平台区的能量吸收效率无显著影响.

摘要： 为研究不同孔洞数量和排列方式的孔洞岩石在冲击载荷下的应变演化及破坏特征,对含有单一孔洞、水平双孔洞、垂直双孔洞、水平3孔洞和垂直3孔洞的5种花岗岩试样进行落锤冲击试验,借助高速摄像仪和数字散斑技术(DIC)对各试样表面的应变演化和裂纹扩展进行记录和分析.研究结果表明:垂直孔洞试样的冲击响应力峰值随孔洞数量的增加而减小;试样表面的高应变集中区有一个渐进移动和演化的过程,且高应变集中区在移动至孔洞之前和穿过孔洞之后其形状均为椭圆状,在经过孔洞时形状变为狭窄的长条状;垂直孔洞试样比水平孔洞试样的高应变集中区为长条状的时间长;孔洞周围的平均应变演化受孔洞数量和排列方式的影响显著,且水平孔洞试样比垂直孔洞试样中孔洞周围的最大平均应变出现的时间晚;5种类型试样的破坏裂纹以轴向拉伸裂纹为主,所有试样均表现为明显的劈裂破坏;垂直孔洞试样的破坏形态复杂,局部的剪切裂纹和拉伸-剪切混合裂纹作用位置受孔洞数量影响;与垂直孔洞试样相比,水平孔洞试样的最终破坏形态简单且裂纹类型不受孔洞数量影响.

摘要： 某已完工公路采用爆破作业施工,由于爆破作业已经完成,目前无法进行爆破振动测试.为了论证爆破过程对沿途居民房屋的影响,本文提出了采用落锤试验模拟重现爆破过程的新思路.在无法实测K和α的条件下,通过落锤模拟试验,结合爆破振动仪实测数据,提出了补充方法,有一定的参考价值.计算爆破振动影响范围,进而论证得出爆破作业对周围房屋的影响范围和影响程度.实践表明,该方法论证结果与实际较为吻合,取得了良好的应用效果.

摘要： 炸药在低速撞击条件下发生点火爆炸，对炸药爆炸装置带来了安全管理上的隐患。知道在哪些条件下可能发生炸药点火，可以采取一些预防措施，避免事故发生。一种低速撞击行为发生在炸药落锤感度试验中，撞击速度一般小于20m/s。利用Lagrange数值程序LEX2D，对落锤试验装置中所造成的炸药点火爆炸进行了初步分析，得到了炸药样品中应力和速度的变化历史，计算了炸药内部由于摩擦做功生热所引起炸药颗粒的分解过程。在一定程度上，可以预报落锤试验中炸药发生点火爆炸的可能性。

摘要： 本文介绍了落锤试验的来源、意义及设备,对国内外所研究的影响无塑性转办温度的因素进行了分析和评述,指出了这些因素对NDTT产生影响的条件和范围，介绍了济钢生产的D、DH36级造船板的无塑性转变温度的测定。

摘要： 采用金相和电镜检验手段,检验了PG4钢轨闪光焊接头在5.2m落锤试验中2锤断裂的断口形貌.钢轨闪光焊接头在推凸过程中,因推瘤刀等因素导致焊缝金属变形较大形成焊瘤尖端并向钢轨母材过渡.断裂的裂纹源在焊瘤尖端与母材过渡的内凹处,在落锤冲击力的作用下内凹处撕裂形成斜向钢轨内的微裂纹,第二次落锤导致微裂纹快速扩展而断裂.

摘要： 用落锤试验对发射药内部界面性能进行研究，用密闭爆发器实验进行验证。结果表明选用落锤试验是可行的，该发射药内部界面粘结良好，满足使用要求。

摘要： 为了考察造船用钢板的综合性能,本文利用落锤试验方法对生产的18mm厚D、D32和D36级船板无塑性转变温度进行了测试,并对试验结果进行了分析。结果表明，试验钢板的碳当量较低、并采用了合理的轧制工艺获得了较为细小的铁素体和珠光体组织、以及各种有害元素和夹杂物较少、带状组织较轻,使得试验钢板具有较低的无塑性转变温度,同时首钢迁钢生产的船板的无塑性转变温度具有很好的一致性。

摘要： 设计了采用FEMA350过焊孔构造的1个普通栓焊连接和2个加强型(盖板和翼缘加强型)栓焊连接的钢框架梁柱节点子结构试件,对试件进行落锤冲击来模拟结构的动态倒塌过程,考察栓焊节点加强方式对钢框架梁柱节点抗冲击性能的影响.通过试验获得节点试件的破坏形态及其冲击作用和位移时程曲线,分析试件冲击作用和位移时程响应规律以及子结构动态转角和耗能变化趋势.试验结果表明:节点试件的主要破坏形态是显著整体弯曲变形和钢梁上翼缘塑性铰截面附近处受压屈曲,采用FEMA350标准过焊孔构造的节点试件具有良好的抗冲击转动能力,3个试件的极限转角均达到了FEMA350规范抗震设计的转角限值(普通栓焊节点为θ=0.054rad、加强型节点为θ=0.070rad)要求;改进后的盖板加强型和翼缘加强型节点试件的抗冲击能力均得到显著提高,优于普通栓焊节点.通过分析冲击过程中试件截面内力发展规律可知,由于节点过早破坏,限制了悬链线效应的形成,所有试件最终还处于塑性受弯向悬链线发展阶段.

摘要： 设计了采用FEMA350过焊孔构造的1个普通栓焊连接和2个加强型(盖板和翼缘加强型)栓焊连接的钢框架梁柱节点子结构试件,对试件进行落锤冲击来模拟结构的动态倒塌过程,考察栓焊节点加强方式对钢框架梁柱节点抗冲击性能的影响.通过试验获得节点试件的破坏形态及其冲击作用和位移时程曲线,分析试件冲击作用和位移时程响应规律以及子结构动态转角和耗能变化趋势.试验结果表明:节点试件的主要破坏形态是显著整体弯曲变形和钢梁上翼缘塑性铰截面附近处受压屈曲,采用FEMA350标准过焊孔构造的节点试件具有良好的抗冲击转动能力,3个试件的极限转角均达到了FEMA350规范抗震设计的转角限值(普通栓焊节点为θ=0.054rad、加强型节点为θ=0.070rad)要求;改进后的盖板加强型和翼缘加强型节点试件的抗冲击能力均得到显著提高,优于普通栓焊节点.通过分析冲击过程中试件截面内力发展规律可知,由于节点过早破坏,限制了悬链线效应的形成,所有试件最终还处于塑性受弯向悬链线发展阶段.

摘要： 设计了采用FEMA350过焊孔构造的1个普通栓焊连接和2个加强型(盖板和翼缘加强型)栓焊连接的钢框架梁柱节点子结构试件,对试件进行落锤冲击来模拟结构的动态倒塌过程,考察栓焊节点加强方式对钢框架梁柱节点抗冲击性能的影响.通过试验获得节点试件的破坏形态及其冲击作用和位移时程曲线,分析试件冲击作用和位移时程响应规律以及子结构动态转角和耗能变化趋势.试验结果表明:节点试件的主要破坏形态是显著整体弯曲变形和钢梁上翼缘塑性铰截面附近处受压屈曲,采用FEMA350标准过焊孔构造的节点试件具有良好的抗冲击转动能力,3个试件的极限转角均达到了FEMA350规范抗震设计的转角限值(普通栓焊节点为θ=0.054rad、加强型节点为θ=0.070rad)要求;改进后的盖板加强型和翼缘加强型节点试件的抗冲击能力均得到显著提高,优于普通栓焊节点.通过分析冲击过程中试件截面内力发展规律可知,由于节点过早破坏,限制了悬链线效应的形成,所有试件最终还处于塑性受弯向悬链线发展阶段.

摘要： 设计了采用FEMA350过焊孔构造的1个普通栓焊连接和2个加强型(盖板和翼缘加强型)栓焊连接的钢框架梁柱节点子结构试件,对试件进行落锤冲击来模拟结构的动态倒塌过程,考察栓焊节点加强方式对钢框架梁柱节点抗冲击性能的影响.通过试验获得节点试件的破坏形态及其冲击作用和位移时程曲线,分析试件冲击作用和位移时程响应规律以及子结构动态转角和耗能变化趋势.试验结果表明:节点试件的主要破坏形态是显著整体弯曲变形和钢梁上翼缘塑性铰截面附近处受压屈曲,采用FEMA350标准过焊孔构造的节点试件具有良好的抗冲击转动能力,3个试件的极限转角均达到了FEMA350规范抗震设计的转角限值(普通栓焊节点为θ=0.054rad、加强型节点为θ=0.070rad)要求;改进后的盖板加强型和翼缘加强型节点试件的抗冲击能力均得到显著提高,优于普通栓焊节点.通过分析冲击过程中试件截面内力发展规律可知,由于节点过早破坏,限制了悬链线效应的形成,所有试件最终还处于塑性受弯向悬链线发展阶段.

摘要： 本发明公开了落锤撕裂试验用测量尺及其落锤撕裂试样断口的测量方法，属于金属材料力学性能测试技术领域。该测量尺包括测量尺本体，所述测量尺本体上部画有横刻度线，所述测量尺本体中部画有纵刻度线，所述横刻度线与所述纵刻度线垂直，所述横刻度线两侧的下部画有网格。本测量尺可以快速、准确、直接测量落锤撕裂试样断口的各项特征尺寸。

摘要： 本发明公开了落锤撕裂试验用测量尺及其落锤撕裂试样断口的测量方法，属于金属材料力学性能测试技术领域。该测量尺包括测量尺本体，所述测量尺本体上部画有横刻度线，所述测量尺本体中部画有纵刻度线，所述横刻度线与所述纵刻度线垂直，所述横刻度线两侧的下部画有网格。本测量尺可以快速、准确、直接测量落锤撕裂试样断口的各项特征尺寸。

摘要： 本实用新型涉及一种落锤冲击试验机及落锤冲击试验系统，该落锤冲击试验机包括箱体、支撑杆、定位板、第一动力机构和固定组件。箱体顶部设有允许落锤通过的贯穿孔。支撑杆固定于箱体内。定位板设于箱体内，定位板套设于支撑杆外且能沿支撑杆向靠近或远离贯穿孔的方向移动。第一动力机构用于驱动定位板沿着支撑杆移动。固定组件包括可滑动地设置于定位板上的第一支撑块和第二支撑块，第一支撑块和第二支撑块沿相互远离或相互靠近的方向滑动，第一支撑块和第二支撑块用于夹持测试样品。该落锤冲击试验机及落锤冲击试验系统能防止测试样品在受到落锤冲击时发生位置偏移，提高冲击试验结果的准确性。

摘要： 本实用新型公开了一种落锤冲击试验机用落锤装置，包括落锤主体、吊环、配重块放置间、限位螺杆、锁紧螺母、配重块、锤头、安装板和锁紧螺栓，所述落锤主体顶端设置所述吊环，所述落锤主体内开设所述配重块放置间，所述配重块放置间内左右两端分别设置所述限位螺杆，所述限位螺杆上均套设所述锁紧螺母，所述锁紧螺母下方依次设置若干所述配重块，所述配重块依次堆叠设置于所述配重块放置间内，本实用新型通过配重块放置间和配重块的设置将使落锤装置可根据需求调节自身重量，满足试验需求，同时限位螺杆和锁紧螺母设置将保证配重块的稳定性，利用安装板配合锁紧螺栓的设置使落锤装置设置为可拆卸式的，便于安装、拆卸。

摘要： 本实用新型公开了一种落锤冲击试验机自动落锤装置，包括底板、框架、导向杆、驱动机构、落锤结构、挂环和承接座。本实用新型落锤冲击试验机自动落锤装置，通过启动驱动电机，驱动电机带动转动轴进行转动，转动轴转动的同时对牵引绳进行拉伸，牵引绳带动连接上座上升，重力板跟随上升，当重力板上升到一定的高度时，停止驱动电机的动力，重力板在重力的影响下向下坠落，下位板与承接板发生碰撞，下位板通过连接柱带动活动板向上运动，对缓冲弹簧进行压缩缓冲，承接板受到冲击后通过主缓冲层与次缓冲层进行缓冲，该装置能够有效的对落锤承接处与落锤本身进行双重的防护，避免对冲击试验产生影响。

摘要： 本实用新型公开了一种落锤冲击试验机的落锤释放机构，所述机构由主支架、阻止块和分离支架组成，所述阻止块、分离支架设于主支架内；所述阻止块位于分离支架的尾端，阻止块的上部连接有提升杆的一端，提升杆的另一端垂直穿设于主支架的上平面的中间孔内；所述分离支架通过主支架孔固定于主支架上。本实用新型结构简单，便于操作且造价低廉；阻止块利用滚动轴承的滚动，可以非常方便的实现落锤的自由落体；通过调节限位套，可以保证阻止块充分接触滚动轴承，以防止意外脱落，保证了安全性。

摘要： 本实用新型涉及一种落锤冲击试验机落锤捕捉机构，该机构通过安装在机构上的红外传感器，及时发现落锤的降落，并能及时将信号及时传出；同时通过安装在机构上的电磁铁及铁芯和连杆等零件，实现对落锤的快速捕捉，有效防止了落锤的二次冲击，适于推广应用。

摘要： 本实用新型涉及一种落锤冲击试验机的落锤锤体提放装置，包括由滑轮（2）提升的提升框架（4），所述提升框架上安装有挂钩气缸（3），所述提升框架内安装有转轴（6），所述转轴上固接有L形挂钩（5），所述挂钩两侧与提升框架侧壁之间分别安装有挡块（7），所述挡块的上端与转轴固定连接，挡块相对提升框架的一侧具有定位孔，所述提升框架的两端均安装有安全气缸（9），安全气缸相对提升框架的一端连接有插销（8），所述提升框架对应插销的位置开设有通孔，所述通孔和定位孔的高度相平齐。本实用新型的全部动作都能实现自动进行，运行中的每一步动作异常均会报警，中止试验，在意外情况下，安全气缸会锁定锤体保证任何情况下人身安全。

摘要： 本发明涉及一种用于落锤试验机的测试平台(10)以及落锤试验方法，所述测试平台包括：平台底板(14)，所述平台底板将所述测试平台(10)固定于所述落锤试验机上；加载平台(12)，所述加载平台相对于所述平台底板(14)设置在更靠近所述落锤试验机的冲击力传递方向的上游位置；其特征在于，所述测试平台(10)还包括至少一个介于所述平台底板(14)与所述加载平台(12)之间的压电传感器组件(16)，通过所述压电传感器组件(16)得到所述落锤试验机的冲击力的数据。通过本发明的测试平台，能够直接获得落锤冲击试验的准确的冲击力数据。

摘要： 本实用新型公开了一种能够精确测定落锤冲击能量的冲击落锤试验机，包括底座，底座的中部设有试样放置台，试样放置台的上方设有落锤和电磁铁，试样放置台的周围设有半圆弧挡板、遮光测速计和高速摄像头，半圆弧挡板上设有声波接收器，底座的边缘部位设有立柱，立柱的顶部通过横梁固定有升降机构；升降机构的中部正对试样放置台的位置设有电磁铁杆孔，电磁铁的上部设有升降杆，升降杆穿过电磁铁杆孔，升降电机通过传动装置与升降杆啮合；试样放置台与升降机构之间设有标尺，电磁铁的一侧设有读数翼，另一侧设有平衡翼；落锤的一侧设有遮光翼，另一侧设有平衡翼。可以得到比一般实验更加精确的落锤冲击能量，从而可以更好的进行岩石动力学分析。