相对冲击强度简介

relative impact strength

同一材料的缺口试样与无缺口试样，或两种不同缺口形状的试样所得冲击强度值之比。

这是材料作简支梁[font color=#0000cc]冲击试验[/font]或悬臂梁冲击试验时研究缺口敏感程度的一种度量方法。2100433B

抗冲击强度简支梁抗冲击强度与悬臂梁抗冲击强度

简支梁冲击强度与悬臂梁冲击强度表示的是材料单位面积内吸收的能量，吸收的越多，就表示材料抗冲能力越好。如右图1所示，是两种冲击的示意图。

在这两种实验中，抗冲击强度可用以下式子表示：

从计算公式可以知道，试验时所选择试样的规格（厚度、宽度、有无缺口等）对试验结果会有影响；更进一步探讨的话，试验时的温度、选择的冲击能量、冲击速度、跨距等等都会影响试验结果；理论上来说，所用试样的宽度、厚度越大，所吸收的冲击能量A（单位：J）越大，但是相应的b×d（冲击面积）也大（冲击面积与冲击能量的关系比较复杂，影响因素较多，不是成线性正比的关系），这样得出的冲击强度在不同厚度之间虽然有偏差，但不会很大，而且不一定是厚度厚的试样冲击强度就高（冲击强度只是反映材质本身，判断材料某一个厚度的抗冲能力，可以比较其所吸收的冲击能量A的大小）。

同时，对于刚性材料来说，在某一程度的厚度及支撑跨距下，存在结构弹性，对冲击试验结果影响比较大，因此国标也作出规定：厚度小于3mm的试样一般不做简支梁或悬臂梁冲击试验，厚度上限一般不超过10mm；试验推荐采用4mm的厚度。对试验的冲击速度、跨距、厚度等也没有很明确的规定，只是提供方案推荐。

综上，比较材料（简支梁和悬臂梁）的抗冲性能，只有在相同时间段、相同试样厚度，选择相同的试验条件（跨距、冲击速度、同样的缺口类型等）下，才能进行。而且由于材料抵抗冲击能量的影响因素很复杂，简支梁或悬臂梁反映的抗冲能力只是一个片面，所以简支梁或悬臂梁多作为辅助参考，判断材料抗冲性能一般需要结合多种检测项目（断裂伸长率、弹性模量、冲击强度等等）综合判定。如：某些芯层发泡的材料，做简支梁或悬臂梁冲击，数据极低，但做落球冲击时数据并不比相类的材料的差。

抗冲击强度落球或落锤式抗冲击试验

落球冲击和落锤冲击反映的是产品本身的抗冲性能（一个产品的抗冲能力由材质、厚度、形状结构等多种因素决定）。将样品放在一定形状的一定尺寸的支撑跨距上，用一特定形状和重量的球（或锤），从一定的高度自由落下对样品进行冲击，通过改变球（或锤）的重量或落下高度，和一定数量的样品，多次试验，从而定性判断或定量得出样品被破坏所需的能量。

国标规定一般推荐样品支撑跨度选择直径75mm的圆形跨距；一些行标、地标等也有根据产品的实际使用情况选择一些其他要求的跨距，如50×500mm的方形支撑跨距等。一般来说跨距也小，相同球重和高度下受到的冲击力越大，样品也越容易被破坏。落球（锤）冲击强度一般采用在某一试验条件下，材料是否被破坏，或破坏的数量来定性判断；也可以采用样品被破坏时的落球（锤）的重力势能来定量判断。试验及计算方法可参照标准进行。

落球和落锤的区别在于球和锤的形状，球截面是圆形的，锤截面是圆头方形的。落球（锤）冲击强度同样受到所选择的支撑跨距、样品厚度、样品形状的影响。在相同的跨距、相同的材质下，通常厚度厚的样品落球（锤）冲击强度高；相同的跨距、相同的材质、相同厚度下，通常落球（锤）冲击点是平面结构的样品比异型结构的样品较易被破坏（与受力时力的分解有关，由于力的分解，异形样品受力截面上所受的力小了）。

计算方法

读取冲击能量值A

1）无缺口试样（简支梁）冲击强度a（kJ/m2）,由下式计算：

a=（A/b*d）*10^3

A:试样吸收的冲击能J；

b：试样的b尺寸（厚度）mm；

d：试样的d尺寸（宽度或高度）mm；

2）有缺口试样（简支梁）冲击强度ak（kJ/m2）由下式计算：

ak=（Ak/dk*b）*10^3

Ak：试样吸收的冲击能J；

dk：试样的dk尺寸（剩余厚度）mm；

b：试样的b尺寸（宽度）mm；2100433B

抗冲击强度是直接反映、评价或判断一种材料（或者产品）的抵抗冲击能力（脆性、韧性程度）的指标，常用三种方法进行测量：简支梁冲击（也称Charpy冲击）、悬臂梁冲击（也称Izod冲击）和落球（或者落锤）冲击。简支梁和悬臂梁方法可用来判断材质本身在冲击性能方面的好坏，这两者的区别在于悬臂梁的冲击程度厉害一点，用简支梁冲不断的材料一般会选用悬臂梁冲击；而落球或落锤冲击反映的是产品本身的抗冲性能（一个产品的抗冲能力由材质、厚度、结构等多种因素决定）。

这三种冲击由于所选用的试验条件的不同（如试样规格、跨距形式、冲击方式、冲击速度、缺口类型等），又引发出多种试验项目，如：低温冲击、高温冲击、无缺口冲击、缺口冲击、贯层冲击等等。