沖擊強度測試的案例
技術研究｜阻燃產品PP材料缺口沖擊強度測試結果穩定性研究
1、背景研究
根據項目要求對阻燃產品某PP材料沖擊強度穩定性測試進行分析，并固化注塑工藝。在注塑過程中，由于在同一個注塑機臺有不同類別種類的產品進行制樣，注塑工藝切換頻繁，所以需要通過正交試驗對注塑工藝進行分析，探究注塑工藝參數對該產品沖擊強度測試結果的影響。
2、分析過程
主要考察五個注塑工藝參數，分別是注塑溫度（A）、注射壓力（B）、保壓壓力（C）、保壓流量（D）和保壓時間（E），采用正交試驗法，每個因素取四個水平，根據正交表L16（45）進行正交實驗設計，見表1。
表1 正交試驗因素水平表
各試驗因素對沖擊強度影響程度：注塑溫度＞保壓時間＞射膠壓力＞保壓壓力＞保壓流量，各試驗因素對應的各水平對沖擊強度影響趨勢見圖1。圖1可知，沖擊強度受注塑溫度（A）影響最大，其均值極差偏差為7.12%，單值極差偏差為20.78%，在注塑溫度為210°C時沖擊強度最優，但注塑溫度為230°C時沖擊強度出現顯著下降，即高溫下阻燃劑的不穩定性對沖擊強度產生較大的影響。其次為保壓時間，保壓時間越長，其沖擊強度越大。
展開 沖擊試驗機能進行哪些性能測試?
沖擊試驗機是用于評估材料在高速沖擊載荷作用下力學性能的重要設備，廣泛應用于金屬、塑料、橡膠、復合材料等領域。其核心是通過模擬材料在瞬間沖擊下的表現，判斷材料的韌性、脆性、抗沖擊強度等關鍵性能。以下是其主要可進行的性能測試類型：
1. 抗沖擊強度測試
定義：衡量材料抵抗沖擊載荷破壞的能力，通常以單位面積或單位厚度所承受的沖擊能量表示（如 kJ/m2、J/cm2）。
適用場景：金屬材料（如鋼材、鋁合金）的抗沖擊性能評估，判斷其在碰撞、撞擊等場景下的安全性。塑料、橡膠等高分子材料的韌性測試，例如塑料管道、安全帽等產品的抗沖擊指標檢測。
2. 韌性與脆性判斷
通過沖擊后的試樣狀態（如是否斷裂、斷裂面形態）判斷材料的韌性或脆性：
韌性材料：沖擊后可能發生較大變形而不斷裂，或斷裂面呈現纖維狀（如低碳鋼）。
脆性材料：沖擊后迅速斷裂，斷裂面平整且無明顯塑性變形（如鑄鐵、某些陶瓷）。
可結合斷口分析（如通過顯微鏡觀察斷裂面），深入研究材料的斷裂機制（如解理斷裂、韌性斷裂）。
3. 低溫沖擊測試（低溫脆性評估）
許多材料（如金屬、塑料）在低溫下會變脆，抗沖擊性能顯著下降。沖擊試驗機可配合低溫裝置（如液氮冷卻箱），在指定低溫環境（如 - 40℃、-60℃）下測試材料的沖擊性能。
典型應用：嚴寒地區使用的管道、車輛零部件的低溫韌性驗證。金屬材料的 “低溫脆性轉變溫度” 測定（即材料從韌性變為脆性的臨界溫度）。
4. 不同沖擊方式的專項測試
根據試樣形狀、沖擊載荷方向的不同，沖擊試驗機可進行多種標準化測試，常見類型包括：
擺錘式沖擊測試（最常用）：
簡支梁沖擊：試樣兩端固定，擺錘從上方沖擊試樣中部（適用于塑料、橡膠等）。
展開 聚合物基復合材料沖擊后壓縮強度（CAI）測試標準解讀及主要挑戰分析
在航空航天、新能源汽車、風電等高端制造領域，纖維增強聚合物基復合材料憑借高比強度、高比模量、輕量化等優異特性，成為推動產業升級的核心材料。但這類材料存在一個關鍵短板——對沖擊損傷異常敏感：微小的面外沖擊（如冰雹撞擊、工具墜落、碎石撞擊），就可能在材料內部造成分層、基體裂紋等難以目視察覺的損傷，進而大幅降低其承載能力，嚴重威脅結構安全。
在此背景下，“沖擊后壓縮”（Compression After Impact, CAI）性能測試，成為復合材料研發、質量控制、選型決策中不可或缺的核心環節，更是連接實驗室標準與市場實際應用的關鍵橋梁。
Background
什么是CAI測試？
很多人將CAI測試誤解為單一的沖擊實驗，實則不然——它是一套完整的系統性能評估流程，核心目的是模擬復合材料在實際服役中“遭遇低能量沖擊后繼續承載”的嚴峻工況，精準考核材料受損后的剩余壓縮強度。
其測試邏輯可概括為兩步：
第一步，通過標準化的落錘沖擊或準靜態壓痕方法，在復合材料層合板試樣上引入可控、可重復的損傷，模擬實際使用中可能遇到的沖擊場景；
第二步，將已產生損傷的試樣固定在專用支撐夾具中，進行壓縮試驗直至失效，最終測定其壓縮殘余強度，以此判斷材料在受損后的結構可靠性。簡單來說，CAI測試就是給復合材料做“抗沖擊后的耐力測試”，直接決定材料能否在復雜工況下安全服役。
Standard
檢測標準解讀
當前，業界普遍遵循ASTM D7136（落錘沖擊）與D7137（壓縮殘余強度）標準體系。這些標準詳細規定了從試樣制備、沖擊引入到最終壓縮測試的全過程。
1. 核心試樣
標準推薦針對厚度為4.0至6.0毫米,建議厚度為5mm的層合板進行測試，鋪層方式對結果有決定性影響。
展開 復合材料沖擊后壓縮強度（CAI）測試關鍵要點，確保天舟貨運飛船飛行安全性
3、計算
1）極限壓縮強度
2）有效模量
3）統計——對每個系列試驗的壓痕深度d，計算平均值、標準差和偏差
系數（百分數）。
如果您還想了解更多關于聚合物的沖擊性能測試、聚合物材料的抗沖擊強度、聚合物的沖擊性能和落錘沖擊試驗機的工作原理和規程等問題，歡迎您關注我們，也可以給我們私信和留言，國高材分析測試中心工程師團隊為您免費解答！
汽車座椅沖擊強度試驗時的CAE案例分析 附GB T 21563-2018 軌道交通 機車車輛設備沖擊
本文中針對某中級轎車后排座椅正撞時的負載安全性，根據ECER17法規和該車生產企業關于座椅沖擊強度的要求，采用多剛體動力學法和瞬態大變形有限元法混合建模和耦合計算，實現了在帶假人的情況下該座椅正撞時負載安全性的CAE分析，并對改進方案實施后的性能進行預測。
1 后排座椅正撞負載法規試驗
ECER17中關于汽車后排座椅沖擊強度的認證規定采用臺車試驗臺進行正撞工況下的座椅沖擊試驗。試驗樣塊尺寸(mm)為300×300×300，棱邊倒角為20mm，質量為18kg。試驗樣塊的安放位置如圖1所示，放置于行李艙的地板上，縱向與靠背有200mm的水平距離;兩試驗樣塊之間有50mm的橫向距離。
圖1 實驗樣塊質量及其布置圖
試驗過程中及試驗后，如果座椅和靠背鎖仍保持原來位置，則認為滿足要求。在試驗期間，允許座椅靠背及其緊固件變形，但試驗靠背和頭枕部分的前輪廓不能向前方超出一定的位置:頭枕(座椅靠背)不得超過座椅R點前方距R點150mm(100mm)的橫向垂直平面。
2 后排座椅安全性的CAE分析
2.1 后排座椅靠背結構
本文中研究的座椅靠背采用分體式結構，如圖2所示。由40%和60%靠背兩部分組成。進行座椅沖擊強度試驗時，靠背骨架以實際機構的連接方式固定在白車身上，白車身固定在臺車上。座椅靠背兩側的鎖支架連接靠背鎖，車身鎖鉤與靠背鎖處于鎖止狀態，以固定靠背上部，靠背下部的邊支架和中支架分別通過螺栓固定在車身上，與車身形成鉸鏈連接。中間位置的安全帶與座椅集成一體，肩帶的上固定點在60%靠背上，左右位置的安全帶固定點均在車身上。座椅沖擊強度試驗主要是考察座椅結構件和連接件的強度和剛度。
圖2后排座椅結構圖
碰撞試驗成本昂貴而且難以得到內部關鍵部件的變形情況，給汽車座椅的設計帶來許多不便。
展開 織物脹破強度測試現狀及機理
1.織物脹破強力的測試現狀
影響織物內在質量的因素有色牢度、強力(如脹破強力、撕裂強力等)、抗起毛起球性能、有害物質含量等等，其中織物脹破強力等是直接影響產品服用性能的重要指標之一。織物在一垂直織物平面的負荷作用下鼓起、擴張進而破裂的現象稱為脹破，抵抗這種破壞的能力稱為織物的脹破強力或脹破強度，它是織物的一個重要力學指標。
由于織物在穿著時所受的力來自不同方向，而脹破強度給出了織物多向強伸度的特征信息，提供了織物在穿著過程中肘部、膝部等部位的受力程度。因而，我國國家標準GB/T 7742對織物的脹破性能測試方法進行了規定，同時行業標準如毛針織行業標準也將脹破強度列為毛針織品的質量考核指標。
然而，在實際檢測中發現，考核織物脹破強度時，檢測方法中試驗面積的大小對脹破強度檢測值影響很大，而很多檢驗機構存在脹破強度試驗測試面積不統一的現象，同一樣品不同檢驗機構給出的測試值差異很大，得出產品“合格”和“不合格”兩種截然不同的判定結論，給企業和消費者帶來困惑和不必要的損失。
因此，明確織物脹破強力的測試標準，統一測試方法對規避這種風險有重要的意義。
2.織物脹破的機理
與織物的頂破機理相似，不同的類型織物脹破的機理不同。
對于機織物來說，織物脹破時，非經緯紗方向的織物變形，這是由經緯兩組紗線相互剪切產生，其伸長變形較經緯方向要大，在壓力作用下，首先在變形能力較小的方向和強度最薄弱處的紗線斷裂，接著沿著經向或緯向相對撕裂，因而裂口一般成直線形。如果織物的經緯向變形能力相近，脹破時經緯紗接近同時斷裂，裂口常為L或T字形，說明經緯紗同時發揮最大作用，脹破強力較直線形的裂口情況要高。
對于針織物來說，織物脹破時，各線圈勾結連成一片，共同承受伸長變形，直至織物撕裂。
展開 基于強度沖擊的手機塑膠外殼失效預測研究
謝謝
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液晶顯示屏冷熱沖擊測試申請流程
四、實驗室設備參數
試驗溫度范圍：-40℃～150℃
高溫設定范圍：0℃～150℃
低溫設定范圍：0℃～-40℃
溫變速率：≤5Min
內箱尺寸：800×800×800mm
五、液晶顯示屏冷熱沖擊測試申請流程：
1.提供測試條件，安排寄樣
2.填寫申請表
3.蓋章回傳申請表
4.出具報價單
5.付款
6.收到申請表/報價單回傳和款項后，開案
7.測試完成
8.出具冷熱沖擊測試檢測報告
9.完成
汽車用橡膠密封條性能要求，及拉伸強度測試誤差案例分析
性能測試案例
為什么TPE/TPV拉伸強度測試數據差異這么大？
最近有個客戶咨詢，采購的同一批TPE 的拉伸強度數據從7MPA，下降到了4MPA？根據國高材多年的實踐總結的經驗，拉伸強度測試數據的正確性，取決于以下幾個方面：
1. 拉力機器的正常，力傳感器不光是在某個點計量正常，而且需要整個線性正常。我們的拉力機就曾經碰到，在測試10mpa以下的強度時候，是正常的，超過10mpa以上，則偏低20%的情況。
2. 測試人員手法一致，比如試樣的厚度，因為熱塑性彈性體比較軟，測試厚度的時候，你壓緊一點，厚度就小，松一點，厚度就大，那厚度大，那測試的拉伸強度就偏小；還有夾具夾試樣的位置，如果越是夾的邊緣，則拉伸強度偏低；
3. 測試的環境，通常溫度高，則拉伸強度小，反之，則大；
4. 試樣的制作，這個最影響拉伸強度大小了，選擇不同的加工工藝（注塑或模壓）制作的試樣偶都不同。這次再從試樣質量波動的角度來談一下，為什么會造成這個結果？
（國高材分析測試中心壓片機）
4.1 熱塑性彈性體成型需要一定的溫度下，進行剪切流動，從而充滿型腔，冷卻成型，注塑工藝剪切力最大，流動最迅速，材料之間也進行了充分的混合，而模壓工藝成型，材料受到的剪切非常薄弱，流動也僅限于局部，材料之間沒有進行充分的融合。
4.2 由于橡膠加工和熱塑性彈性體的加工不同點，所以，一般是推薦使用注塑成型工藝來制作熱塑性彈性體的測試試樣。熱塑性彈性體模壓加工由于缺乏剪切流動，導致試樣塑化的差異性很大，所以并不能確保每次試樣是制作的完全一樣。尤其是當熱塑性彈性體材料流動性比較差的情況下，差異更明顯。
展開 跌落試驗機與沖擊試驗機的測試場景有何區別？
在產品可靠性驗證領域，跌落、沖擊試驗是兩項至關重要的力學環境測試。它們模擬了產品在運輸、使用過程中可能面臨的不同類型的力學挑戰。北京沃華慧通測控技術有限公司作為國內領先的測控設備提供商，致力于為客戶理清這些測試的差異，并提供精準、可靠的測試解決方案。
三大試驗機的測試場景核心區別
盡管三者都涉及“力”的作用，但其物理本質、時間尺度和測試目的有著根本性的不同。
總結區別：
1. 跌落試驗機：模擬偶然的“摔落”事件
核心場景：主要模擬產品在搬運、裝卸或使用過程中，因意外從一定高度自由跌落到地面的情況。這是一種一次性、大能量的撞擊事件。
物理本質：考察的是重力勢能瞬間轉化為沖擊能的過程，重點關注產品結構和包裝的緩沖保護性能。
測試目的：
評估產品的結構堅固性與外觀耐受性。
檢驗產品包裝設計是否能有效保護內容物。
驗證內部易碎元器件（如玻璃、陶瓷件）的抗摔能力。
形象比喻：好比手機從桌上滑落到地面。
2. 沖擊試驗機：模擬瞬態的“猛烈碰撞”
核心場景：模擬持續時間極短、加速度極高的沖擊脈沖。這種沖擊可能來源于爆炸、車輛碰撞、火炮發射，或運輸過程中的粗暴裝卸。
物理本質：關注的是產品在瞬間（通常為幾毫秒到幾十毫秒） 承受極高加速度（可達數百乃至上萬G值）的能力。
測試目的：
考核產品內部結構的抗沖擊強度，特別是焊接點和接插件的牢固性。
驗證產品在極端惡劣環境（如軍工、航空航天）下的生存能力。
模擬鐵路、船舶運輸中可能遇到的連環碰撞。
形象比喻：好比汽車發生碰撞時，安全氣囊模塊所經受的考驗。
沃華慧通跌落試驗機系列
產品特點：跌落高度精準可調，釋放機構靈活可靠，確保試件瞬間自由跌落無阻礙。
展開 基于ASTM D5656的航空級膠粘劑剪切強度測試優化方案
對于僅噴砂試樣，D5656方法剪切強度比D1002高91%；FPL處理后，這一差異達109%。D5656試樣鋁厚度更大是主要原因，更大厚度提供更高剛度，減少接頭彎曲，使膠層剪切狀態更均勻。
（4）不同計算方法與修正因子得到的剪切模量值存在差異，表明D5656試驗方法需修訂，以納入試驗結果與有限元模擬。
INTRODUCTION
膠黏劑制樣設備
國高材分析測試中心提供專業的膠黏劑綜合測試服務，覆蓋其研發、生產與品控全鏈條。測試項目包括理化性能（粘度、固含量）、力學與粘接性能（拉伸剪切強度、剝離強度）、耐久性（高低溫、濕熱、紫外老化）及成分與熱學分析等。服務領域廣泛，涵蓋電子電器、汽車制造、新能源、航空航天、建材封裝等多個行業，針對金屬、塑料、復合材料等不同基材的粘接需求，提供精準測試與一站式技術支持。
咨詢電話：020-66221668
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助力風電行業創新 | HBK風電行業噪聲振動與結構強度測試方案
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</div><p>隨著風能成為全球能源轉型的關鍵，HBK公司致力于提供創新的風電行業噪聲振動與結構強度測試方案，助力風電行業邁向更高效、更可靠的未來。</p><p><br></p><p class="ql-align-center"><a href="https://app.ma.scrmtech.com/svip/sapIndex/SapSourceData?pf_uid=17793_1784&sid=63427&source=1&pf_type=3&channel_id=7573&channel_name=%E5%BE%AE%E4%BF%A1%E6%8E%A8%E9%80%81&tag_id=f3e647379cc0deda" rel="noopener noreferrer" target="_blank"><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/OZOcVSxAOZWESnRml9rXibS6pCp0DDic8Yl6ibQw0uAm78Py2YQKmc9UQb4z2u78bjxQyZ9FmriaMZd9SWicrsTDjVw/640?wx_fmt=other&from=appmsg&tp=webp&wxfrom=10005&wx_lazy=1&wx_co=1"></a></p><p><br></p><p><strong>行業洞察：</strong></p><ul><li>隨著風電行業的快速發展，風機葉片長度已超過100米，對測試技術提出了更高的要求。
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1. 拉力機器的正常，力傳感器不光是在某個點計量正常，而且需要整個線性正常。我們的拉力機就曾經碰到，在測試10mpa以下的強度時候，是正常的，超過10mpa以上，則偏低20%的情況。
2. 測試人員手法一致，比如試樣的厚度，因為熱塑性彈性體比較軟，測試厚度的時候，你壓緊一點，厚度就小，松一點，厚度就大，那厚度大，那測試的拉伸強度就偏小；還有夾具夾試樣的位置，如果越是夾的邊緣，則拉伸強度偏低；
3. 測試的環境，通常溫度高，則拉伸強度小，反之，則大；
4. 試樣的制作，這個最影響拉伸強度大小了，選擇不同的加工工藝（注塑或模壓）制作的試樣偶都不同。這次再從試樣質量波動的角度來談一下，為什么會造成這個結果？
（國高材分析測試中心壓片機）
4.1 熱塑性彈性體成型需要一定的溫度下，進行剪切流動，從而充滿型腔，冷卻成型，注塑工藝剪切力最大，流動最迅速，材料之間也進行了充分的混合，而模壓工藝成型，材料受到的剪切非常薄弱，流動也僅限于局部，材料之間沒有進行充分的融合。
4.2 由于橡膠加工和熱塑性彈性體的加工不同點，所以，一般是推薦使用注塑成型工藝來制作熱塑性彈性體的測試試樣。熱塑性彈性體模壓加工由于缺乏剪切流動，導致試樣塑化的差異性很大，所以并不能確保每次試樣是制作的完全一樣。尤其是當熱塑性彈性體材料流動性比較差的情況下，差異更明顯。我們對TPV進行了不同溫度下注塑試樣測試結果的對比，也對不同流動性的TPV進行了相同注塑溫度下注塑試樣的測試結果對比，基本得出如下結論：
a.
展開 圓形銅柱Taylor沖擊測試仿真的EFG算法實現
圖6（a）X方向加速度
圖6（b）Y方向加速度
圖6（c）Z方向加速度
圖7 加速度變化曲線
4.5能量
從圖8（b）可以看出在沖擊過程中，能量是守恒的，由于底部的約束，動能在不斷變小，而銅柱的內能因此不斷變大，整體的能量是守恒的，因此動能、內能曲線相加于一點。而從銅柱整體的動能-內能變化曲線（如圖8（a）所示）中（對應LSPP中matsum中21號關鍵字），不斷出現的波峰表示銅柱的變形不斷加重，波峰數值逐漸降低，表明銅柱的變形速度變慢，最終波峰變成一條直線表明變形停止，能量降為0（幾乎為0），能量以摩擦、熱等形式散失。
圖8 能量變化曲線（a）銅柱內部動能-內能變化曲線圖（b）整體能量守恒變化曲線圖
5結論
（1）EFG方法比FEM方法具有更高的精度和收斂速度，沒有體積鎖死現象。但同時EFG方法計算量要比FEM方法大得多，且還必須借助背景網格進行數值積分才能進行計算（下圖中黑色線體部分是背景網格）。
（2）為節省計算時間,可以建立圓柱形銅柱的四分之一模型，計算模型設置關于YOZ和XOZ平面對稱，進行Taylor沖擊測試仿真分析。
（3）EFG方法目前的理論部分還不夠完善，這也是無網格法包括SPH法的薄弱點，想要得以推廣還得不斷完善底層理論。需要注意的是：在EFG算法中，計算時為確定EFG PART，對于三維問題，需要使用六面體單元作為背景網格；對于二維問題，需要使用四邊形單元作為背景網格。
（4）本文并未進行銅柱的Taylor沖擊測試實驗，將實驗結果與仿真結果對比分析會更加具有說服力。
展開 纖維復合材料加筋壁板沖擊后壓縮計算剩余強度 ￥39
纖維復合材料加筋壁板沖擊后壓縮計算剩余強度，采用連續殼單元，內附cae，inp及ODB文件
