管線鋼落錘撕裂試驗(yàn)的能量測(cè)試
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圖2 試驗(yàn)過程曲線
4.測(cè)試系統(tǒng)的可靠性評(píng)價(jià)
4.1落錘測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性
測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響很大，它可以用系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)函數(shù)、階躍響應(yīng)函數(shù)、頻率響應(yīng)函數(shù)或傳遞函數(shù)來描述。要實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試，就要求系統(tǒng)的幅頻特性在被測(cè)量的頻率范圍內(nèi)為常數(shù)。在管線鋼的落錘試驗(yàn)中，錘擊是在幾毫秒到幾十毫秒的時(shí)間內(nèi)完成的。沖擊脈沖本身具有很寬的頻率范圍，所以就要求測(cè)試系統(tǒng)的頻響要寬。本測(cè)試系統(tǒng)的頻響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于沖擊脈沖的帶寬， 這就保證了信號(hào)不會(huì)失真。
4.2通過對(duì)未錘斷試樣的能量分析，對(duì)測(cè)試系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)
試樣未錘斷,表明重錘的位能幾乎全部被試樣吸收了。對(duì)厚度為43mm 的某材質(zhì)試樣進(jìn)行了測(cè)試，其中有3個(gè)試樣未錘斷，測(cè)試結(jié)果如表1所示。圖3 是落錘從1.5米高度落下時(shí)試樣未錘斷的測(cè)試結(jié)果。從試驗(yàn)結(jié)果可見：這三個(gè)試樣三個(gè)未斷試樣的測(cè)試曲線具有形狀的一致性，實(shí)測(cè)能量與理論上的重錘位能誤差很小（約為2%），在很大的能量區(qū)間內(nèi)都能保持很小的測(cè)試誤差，說明該測(cè)試系統(tǒng)再現(xiàn)性好、精度高、線性好。
圖3 對(duì)051025-7試樣的測(cè)試結(jié)果（經(jīng)數(shù)字濾波）
試驗(yàn)編號(hào) 試樣厚度(mm) 落錘高度(mm) 重錘位能(J) 實(shí)測(cè)能量(J) 最大載荷(KN) 實(shí)測(cè)能/重錘位能 誤差
051025-5 43 1200 20403 20096 574 98.49% 1.51%
051025-7 43 1500 25504 24980 592 97.94% 2.06%
051025-8 43 2000 34006 33381 612 98.1% 1.9%
結(jié)語：
該能量測(cè)試系統(tǒng)的應(yīng)用使落錘撕裂試驗(yàn)的能量測(cè)定實(shí)現(xiàn)了從定性到定量的改變。它是目前國(guó)產(chǎn)能量最大、帶有全自動(dòng)能量測(cè)試系統(tǒng)的落錘撕裂試驗(yàn)設(shè)備，在鞍鋼化檢驗(yàn)中心安裝使用后收到了很好的效果。該系統(tǒng)完善了管線鋼的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，為定量研究各種因素對(duì)管線鋼斷裂韌性的影響以及從理論上研究管線鋼承受沖擊載荷的斷裂機(jī)理提供了試驗(yàn)支持，提高了檢驗(yàn)水平，健全了試驗(yàn)手段和方法，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，同時(shí)也提高了國(guó)產(chǎn)落錘試驗(yàn)機(jī)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
參考文獻(xiàn)：
1.王樹人，崔志新. 管線鋼落錘撕裂試驗(yàn)的應(yīng)用實(shí)踐〔J〕.焊管，2004，27（4）：62～63
評(píng)論