金屬材料普遍存在加載速率敏感性，且AHSS不同強(qiáng)化機(jī)理主導(dǎo)的產(chǎn)品動(dòng)態(tài)性能不盡形同，因此無法通過靜態(tài)拉伸試驗(yàn)估測材料的動(dòng)態(tài)性能。此外，考慮這些產(chǎn)品主要應(yīng)用于涉及乘用車被動(dòng)安全性能的骨架結(jié)構(gòu)與零部件，因此鋼企與車企都迫切需要建立起一套行之有效且試驗(yàn)結(jié)果重復(fù)性好、可比性強(qiáng)的高應(yīng)變速率拉伸試驗(yàn)方法。而這一方法在ISO26203-1：2010《金屬材料-高應(yīng)變速率拉伸試驗(yàn)-第1部分：彈性桿型系統(tǒng)》與ISO26203-2:2011《金屬材料-高應(yīng)變速率拉伸試驗(yàn)-第2部分：液壓伺服與其他試驗(yàn)系統(tǒng)》標(biāo)準(zhǔn)公布前，國內(nèi)外均屬空白。
JB-W45OGL高應(yīng)變速率拉伸沖擊試驗(yàn)機(jī)從結(jié)構(gòu)、硬件、軟件、工裝夾具、數(shù)據(jù)采集、曲線生成與指標(biāo)分析*符合GB/T19748-2005（對應(yīng)ISO 14556：2000）和GB/T 30069.1-2013 (ISO 26203.1：2011)對動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)的多重要求，符合現(xiàn)行國家、國際標(biāo)準(zhǔn)及寶鋼研究院針對*高強(qiáng)鋼板高速拉伸試驗(yàn)所提出的技術(shù)規(guī)范。目前該系統(tǒng)已承擔(dān)寶鋼汽車板高速行駛狀態(tài)的材料碰撞模擬與應(yīng)變速率敏感行為的試驗(yàn)表征。特別是通過沖擊產(chǎn)生的模擬材料64km.h-1速率的應(yīng)變速率條件，可獲得應(yīng)用于車身不同部位的*高強(qiáng)鋼的變形與吸能關(guān)聯(lián)特征，為鋼鐵企業(yè)先期介入車型設(shè)計(jì)以及為車企提供關(guān)鍵零部件材料的國產(chǎn)化選材提供了珍貴的認(rèn)證指標(biāo)，如高速流變曲線、流變屈服應(yīng)力及單位質(zhì)量變形吸收能等。
該試驗(yàn)機(jī)國內(nèi)外的空白，在我國已具備較為完整的準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)性能評價(jià)體系的基礎(chǔ)上進(jìn)一步豐富了動(dòng)態(tài)加載技術(shù)與高速拉伸方法，有利于汽車、航天、、船舶等領(lǐng)域的質(zhì)量控制與技術(shù)創(chuàng)新，有利于高附加值產(chǎn)品的國內(nèi)外公平貿(mào)易；有利于提升試驗(yàn)機(jī)行業(yè)的技術(shù)競爭力。
1、設(shè)備主要由主機(jī)架、擺錘、傳動(dòng)系統(tǒng)、能量顯示裝置、儀器化沖擊系統(tǒng)、安全防護(hù)裝置、電器控制系統(tǒng)組成，各部分具有如下優(yōu)點(diǎn)：
2、主機(jī)架：主機(jī)架和底座一體化設(shè)計(jì)鑄造加工，穩(wěn)定性高，剛性好，沒有裝配誤差。立柱前后對稱，擺軸采用懸臂梁方式支承，結(jié)構(gòu)簡單可靠，加工精度高，能量損失小，擺錘擺動(dòng)時(shí)沒有顫抖，更適合于高能量沖擊。主機(jī)可承受沖擊能量為450J，全數(shù)字化測試及控制系統(tǒng)，具有自動(dòng)校零、自動(dòng)校正測試信號、自動(dòng)提示錯(cuò)誤和糾錯(cuò)功能。
3、擺錘：U型擺錘設(shè)計(jì)，300J擺錘通過增加配重可實(shí)現(xiàn)450J沖擊能量，特殊設(shè)計(jì)，風(fēng)阻降到最小。夏比、艾氏、板材試樣拉伸、棒材試樣拉伸沖擊刃口可以安裝在同一擺錘上，不同沖擊刃口更換方便簡單。
4、傳動(dòng)剎車系統(tǒng)：采用伺服電機(jī)和標(biāo)準(zhǔn)雙級減速機(jī)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)平穩(wěn)可靠，特殊結(jié)構(gòu)的離合器可實(shí)現(xiàn)在急?；蚍雷o(hù)罩門異常打開的情況下，立即自動(dòng)剎停，確保操作人員的人身安全。沖擊速度可實(shí)現(xiàn)在0～5.24m/s范圍內(nèi)無級可調(diào)，擺錘預(yù)仰角在0°～150°范圍內(nèi)無級可調(diào)。
5、能量顯示裝置：有三種能量顯示方式，一種為刻度盤，另一種為觸摸屏顯示器，電腦軟件也可以顯示能量值。如果是單一的度盤式，則可能發(fā)生在試驗(yàn)前忘記把指針回零而造成試樣作廢。如果是單一的觸摸屏顯示器方式，則當(dāng)編碼器出錯(cuò)時(shí)，無法對其數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性進(jìn)行判斷。本機(jī)三種方式共同顯示，其結(jié)果又可以相互對比，可以*有效的排除可能出現(xiàn)的問題。能量分辨率0.1J，角度分辨率可達(dá)0.025°，沖擊速度可實(shí)現(xiàn)在0～5.24m/s范圍內(nèi)無極可調(diào)，擺錘預(yù)仰角在20°～150°范圍內(nèi)無極可調(diào)。
6、能夠自動(dòng)觸發(fā)沖擊瞬間數(shù)據(jù)記錄，自動(dòng)將動(dòng)態(tài)載荷-時(shí)間曲線轉(zhuǎn)化為動(dòng)態(tài)載荷-位移曲線，自動(dòng)擬合曲線并獲取沖擊能量、吸收能量、位移、裂紋形成能量、裂紋擴(kuò)展能量、屈服力、屈服時(shí)間、屈服位移、屈服能量、力、力時(shí)的時(shí)間、力時(shí)的位移、力時(shí)的能量、不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展起始力、不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展終止力、不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展終止位移、不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展起始能量、不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展終止能量等多個(gè)特征值；可計(jì)算沖擊吸收功能，并從中區(qū)分沖擊止裂能Ei與裂紋擴(kuò)展能Ep 分量；可配合斷裂力學(xué)的理論分析手段可以計(jì)算出材料在缺口效應(yīng)下的動(dòng)態(tài)斷裂韌度值JId及KId；
7、安全防護(hù)裝置：整個(gè)試驗(yàn)機(jī)設(shè)有鋼化玻璃鋁合金龍骨全封閉的防護(hù)網(wǎng)，可以有效防止斷裂試樣飛濺，也可以防止試驗(yàn)人員在試驗(yàn)時(shí)進(jìn)入試驗(yàn)機(jī)內(nèi)部。防護(hù)網(wǎng)設(shè)有門限位開關(guān)，在防護(hù)門打開的情況下，試驗(yàn)機(jī)會(huì)自鎖，主要操作無效，從而防止誤操作，保證試驗(yàn)人員的安全。
8、電器控制系統(tǒng)：設(shè)備采用德國西門子PLC來設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)。采用高精度的旋轉(zhuǎn)編碼器來獲取擺錘的實(shí)時(shí)位置。由于PLC的抗*力*，因而該系統(tǒng)具有可靠、穩(wěn)定，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確等特點(diǎn)。該控制系統(tǒng)集機(jī)、電、自動(dòng)控制技術(shù)于一體，實(shí)現(xiàn)了取擺、沖擊的全自動(dòng)化過程，大大降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率及操作安全。
序號 | 功能 | 參數(shù) |
1 | 夏比沖擊傳感器負(fù)荷/kN | 50 |
2 | 艾氏沖擊傳感器負(fù)荷/kN | 50 |
3 | 板狀試樣拉伸沖擊傳感器負(fù)荷/kN | 20 |
4 | 圓棒試樣拉伸沖擊傳感器負(fù)荷/kN | 50 |
5 | 負(fù)荷測量精度/% | ±1 |
6 | 測量系統(tǒng)響應(yīng)頻率/MHz | ≥1.25 |
7 | 應(yīng)變片響應(yīng)頻率/MHz | ≥100 |
8 | 角度設(shè)定范圍/(°) | 20-150 |
9 | 角度測量精度/(°) | 0.1 |
10 | 主軸至打擊中心的距離/mm | 750 |
11 | 沖擊能量/J | 450 |
12 | 試驗(yàn)速率/(m.s-1) | 0-5.2 |
