起圈织物泡沫夹芯材料抗冲击测试—基于落锤冲击试验机的实验方法

近期，有客户向小编咨询，想要一款落锤冲击试验机进行起圈织物泡沫夹芯复合材料低速冲击测试。随着航空航天和高速列车等领域对轻质高强材料的需求日益增长，夹层结构因其在质量增加较小情况下能大幅提高结构刚度的特性而备受关注。然而，传统夹层材料存在界面胶接强度低、易脱粘等问题。

起圈织物泡沫夹芯复合材料(U-cor)作为一种新型夹层结构，通过独te的起圈设计有效解决了这些难题。本文科准测控小编将介绍如何利用KZ-ITM-6350落锤冲击试验机，依据ASTM D7136标准，对该材料进行系统的低速冲击性能研究，从而为工程应用提供重要参考依据。

一、测试原理

低速冲击测试通过落锤自由落体产生的动能对试样进行冲击，记录冲击过程中的载荷-时间曲线，分析材料的抗冲击性能和损伤机制。测试原理基于能量守恒定律和动量定理，通过测量冲击过程中的接触力、位移等参数，评估材料在冲击载荷下的能量吸收能力和损伤模式。

二、测试相关标准

ASTM D7136：纤维增强聚合物基复合材料抗落锤冲击损伤阻抗测量的标准试验方法

ASTM D7137：测量纤维增强聚合物基复合材料抗落锤冲击后剩余强度性能的标准试验方法

三、测试仪器

1、KZ-ITM-6350落锤冲击试验机

A、设备介绍

KZ-ITM-6350落锤冲击试验机主要用于检测材料在动负荷下冲击性能、抗冲击性能及试样的损坏。试验方法是弹簧加速冲击，测量试样在冲击过程中的受力和变形，观察试样损坏情况，例如试样挠曲、开裂和断裂。能够通过软件数据分析，得到冲击力、冲击能量、冲击速度、材料吸收能量及损伤耗散能量、损伤临界点。

B、技术参数

四、测试流程

步骤一、试样制备

采用聚氨酯发泡工艺制备试样

面板材料：SW210A-92a高强度双向平面机织玻璃增强纤维

芯层材料：聚氨酯泡沫（四种密度：0.06, 0.09, 0.12, 0.15g/cm³）

试样尺寸：150mm×100mm（按ASTM D7136要求）

夹芯厚度：12.5mm和25mm两种

步骤二、试验准备

根据预设冲击能量（5J、10J、15J）调整落锤高度

将试样固定在试验机支撑夹具上，确保冲击位置居中

校准载荷传感器和位移测量系统

步骤三、冲击测试

释放落锤进行自由落体冲击

高速采集系统记录载荷-时间曲线

每种条件至少测试3个试样

步骤四、损伤评估

使用高清相机拍摄冲击后面板损伤形貌

用软件分析损伤面积

千分螺旋测微器测量剩余凹坑深度

步骤五、剩余强度测试

按ASTM D7137标准进行压缩试验

测量冲击后试样的剩余强度

步骤六、数据分析

分析最大接触载荷、接触时间等冲击响应参数

评估损伤面积、凹坑深度等损伤指标

研究夹芯密度、厚度等参数对抗冲击性能的影响

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