管線鋼落錘撕裂試驗的能量測試
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圖2 試驗過程曲線
4.測試系統(tǒng)的可靠性評價
4.1落錘測試系統(tǒng)的動態(tài)特性
測試系統(tǒng)的動態(tài)特性對測試結(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。要實現(xiàn)不失真測試，就要求系統(tǒng)的幅頻特性在被測量的頻率范圍內(nèi)為常數(shù)。在管線鋼的落錘試驗中，錘擊是在幾毫秒到幾十毫秒的時間內(nèi)完成的。沖擊脈沖本身具有很寬的頻率范圍，所以就要求測試系統(tǒng)的頻響要寬。本測試系統(tǒng)的頻響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于沖擊脈沖的帶寬， 這就保證了信號不會失真。
4.2通過對未錘斷試樣的能量分析，對測試系統(tǒng)性能評價
試樣未錘斷,表明重錘的位能幾乎全部被試樣吸收了。對厚度為43mm 的某材質(zhì)試樣進(jìn)行了測試，其中有3個試樣未錘斷，測試結(jié)果如表1所示。圖3 是落錘從1.5米高度落下時試樣未錘斷的測試結(jié)果。從試驗結(jié)果可見：這三個試樣三個未斷試樣的測試曲線具有形狀的一致性，實測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)都能保持很小的測試誤差，說明該測試系統(tǒng)再現(xiàn)性好、精度高、線性好。
圖3 對051025-7試樣的測試結(jié)果（經(jīng)數(shù)字濾波）
試驗編號 試樣厚度(mm) 落錘高度(mm) 重錘位能(J) 實測能量(J) 最大載荷(KN) 實測能/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：
該能量測試系統(tǒng)的應(yīng)用使落錘撕裂試驗的能量測定實現(xiàn)了從定性到定量的改變。它是目前國產(chǎn)能量最大、帶有全自動能量測試系統(tǒng)的落錘撕裂試驗設(shè)備，在鞍鋼化檢驗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標(biāo)準(zhǔn)，為定量研究各種因素對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理提供了試驗支持，提高了檢驗水平，健全了試驗手段和方法，填補了國內(nèi)空白，同時也提高了國產(chǎn)落錘試驗機的市場競爭力。
參考文獻(xiàn)：
1.王樹人，崔志新. 管線鋼落錘撕裂試驗的應(yīng)用實踐〔J〕.焊管，2004，27（4）：62～63
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