对冲式冲击试验机的设计及其动力特性的研究

为了对舰船内部电子设备进行高加速度冲击检测,提高冲击试验机的检测能力,对传统的冲击试验机进行了结构上的改进,提出了一种新型的对冲式冲击试验机,并对设计参数及其动力特性进行了研究。首先,介绍了对冲式冲击试验机的机械结构和控制原理,建立了设备的运动学模型,将试验动作划分成了四个过程(分别为蓄能、释放、碰撞与刹车阶段),并对各阶段进行了数学建模分析,确定了最大能量碰撞点;然后,建立了实体模型,使用ANSYS软件对其进行了计算机仿真,评估了结构稳定性,预测了其冲击加速度;最后,通过多次试验检测了动力特性,在不同位置下重复测试了该设备碰撞点位置与产生的冲击加速度大小,采集了加速度与位移信号,对信号进行了降噪滤波处理与微分计算,验证了设备性能的可靠性。研究结果表明:该试验机结构简单、操作容易,可重复试验;每次试验中碰撞点距理想位置分布数据散度在30 mm以内,数据稳定可靠,符合设计需求,控制方法合理;通过调节试验台与冲击台的释放位置可以改变冲击产生的加速度大小,在极限位置释放时最高能产生2 000 g左右的冲击加速度,满足各种元器件对耐冲击测试的试验要求。

中量级冲击试验机砧台台面量级分布及规律研究

中量级冲击试验机是模拟水下爆炸、考核舰船及舰船设备抗冲击波的能力重要设备;本文的目的是探讨中量级冲击试验机锤头高度与砧台台面量级大小及量级分布的关系;结果表明:摆锤高度与砧台台面各测点的最大响应量级呈现二次关系,砧台台面的响应量级梯度密度、与砧台中心点的等距测点间距的响应量级差值随着摆锤高度的增加。

舰船设备冲击试验机研究进展

简单回顾了各国海军舰船设备冲击试验研究的发展历史,并介绍了考核舰船设备抗冲击破坏能力的主要试验手段,如舰艇水下爆炸试验、虚拟冲击试验以及冲击试验机模拟冲击试验。详细分析了世界各主要国家的冲击试验机发展现状,得出冲击试验机在三个方面的发展趋势:1)模拟实际冲击过程,如模拟水下爆炸过程中的第一次冲击波和气泡脉动效应的双波冲击试验机;2)能够试验重型设备,向超大规模试验方向发展;3)精确波形控制,利用现代技术增强试验过程的可重复性。

6500 kN静-动复合加载液压冲击试验机研究

针对现有设备无法实现对冲击地压矿井防冲支架进行静-动复合动力冲击加载实验的问题,提出一种基于液压蓄能及快放原理实现大吨位快速静-动复合加载的动力冲击试验机设计方法。提出了加载试验机的结构组成及工作原理,设计了液压加载系统,并给出液压加载系统的工作原理。该试验机能够实现被压试件的准静态加载、动态加载和静-动复合加载。运用AMESim软件建立了液压加载系统的仿真模型,对其加载特性进行了仿真分析;提出了一种实现高压超大流量开关阀的新型结构,运用FULUNET软件对超大流量开关阀进行了结构优化与流场研究,确定了额定压力31.5 MPa,流量达到120000 L/min的超大流量阀的结构参数;推导了防冲液压立柱的冲击波动方程及其定解条件;建立了液压动力加载系统的AMESim仿真模型,并进行了动力冲击仿真分析。根据理论分析结果完成了6500 kN高速液压冲击实验机样机的研制,并对样机进行了实验测试,实验结果表明,该试验机最大冲击力为6500 kN,最大冲击速度8.2 m/s,从静止到最大速度加速时间小于25 ms,超大流量开关阀的额定流量达到了121179.8 L/min,开启时间小于15 ms。通过对实验样机的实验,验证了设计方案的正确性。

新型双波冲击试验机的机理分析与动态特性研究

为模拟现场水下爆炸冲击环境,对舰载设备进行抗冲击能力考核,以满足最新抗冲击标准的要求,同时提高传统冲击试验机的最大试验载荷,文章提出一种新型的冲击试验设备—双波冲击试验机,它能够产生正负加速度脉冲对设备进行冲击试验。文章对冲击机的能量转化和能量耗散的实现机理进行了详细地介绍与分析,并建立了非线性动力学模型。仿真结果表明,该试验机能够模拟BV043/85规范要求的正负加速度脉冲和冲击响应谱,并为实际建造重型冲击试验机系统提供理论依据和设计参考。

重载双波冲击试验机正波系统建模与仿真

为使冲击试验机的模拟试验过程尽可能的贴近于实际的水下爆炸环境,满足最新抗冲击标准的要求,同时把传统中型冲击试验机的最大测试能力从2,700kg提高到5,000kg,对双波冲击试验机中用于产生正波的液压驱动系统、波形发生系统和基础隔振系统分别构建了动力学模型。根据模型分别针对设备在冲击速度为5.0m/s、4.0m/s和3.3m/s测试条件进行了系统仿真。仿真结果表明,该系统可以产生与最新抗冲击标准BV043/85和MIL-S-901D相吻合的冲击加速度波形。

冲击试验机弹射装置的控制与设计

该文阐述了冲击试验机弹射装置的控制原理,该装置压力和速度均可控制调节,同时介绍了该弹射装置的设计细节及调试经验。工程实践证明,设备运行稳定可靠,较好地满足了冲击试验机测试要求。

落锤式冲击试验机及其多参数测试系统

为了实现对复合材料结构及埋入传感元件的复合构件的低速冲击试验,研制完成了可对冲击过程中各参数进行测试的落锤式低速冲击试验机。该试验设备可由计算机对冲击力、冲击初始速度、冲击能量等参数进行采集而实现测量。在对复合材料冲击过程的静态和动态特性分析的基础上,设计了多参数测试的方法,提出对冲击速度测量的原理及其算法。分析了测试系统的测量结果及误差。

可实现多参数测试的落锤式冲击试验机

为了实现对复合材料结构及埋入传感元件的复合构件的低速冲击试验,研制完成了可对冲击过程中各参数进行测试的落锤式低速冲击试验机。该试验设备可由计算机对冲击力、冲击初始速度、冲击能量等参数进行采集而实现自动测量。在对复合材料冲击过程的静态和动态特性分析的基础上,设计了多参数测试的方法,提出对冲击速度测量的原理及其算法。分析了测试系统的测量结果及误差。

颅脑冲击试验机

本文介绍一台颅脑冲击试验机,按照设计需要,本机用于颅脑损伤和头颈部损伤试验。本机不但能自动记录和显示颅脑创伤参数,而且试验机的设计参数可以理想选择设计。试验和实践证明,该装置具有操作简单、记录准确、多功能、高可靠等特点。

缓冲材料冲击试验机的数据采集和处理系统

缓冲材料的缓冲特性是缓冲防振包装设计的重要依据。材料的缓冲特性可用最大加速度—静应力曲线或缓冲系数—最大应力曲线表示。材料缓冲特性的试验方法有动态压缩试验法和静态压缩试验法，与静态压缩试验法相比，动态压缩试验法更接近包装件跌落的实际状况，所以测试结果...

塑料冲击试验机摆锤的优化设计

阐述了塑料冲击试验机摆锤的质心、冲击中心及摆长三者之间存在的相互关系。采用优化设计方法对摆锤进行了设计,通过该方法设计的摆锤能同时达到受力变形最小、冲击能量摩擦损失最小、摆动周期准确的要求,避免了按传统机械设计方法制造的摆锤需经反复调整打孔灌铅的弊端。

冲击试验机摆锤特征参数的优化及评价

摆锤是冲击试验机中的关键部件,其特征参数能量、摆长及质心、冲击中心对冲击试验机的使用性能起重要的作用。讨论了上述4者之间的关系,提出了摆锤优化设计方法,通过该方法设计的摆锤能同时达到了受力变形最小、冲击能量摩擦损失最小、摆动周期准确要求。为了保证优化设计结果的可靠性,提出了摆锤特征参数优化结果的评价方法。

旋转编码器和PLC高速计数器在冲击试验机数据测量中的设计应用

传统的简支梁冲击试验机的测量数据一般采用刻度盘指针式显示,易造成读数误差、操作不便等缺点。本设计将旋转编码器和PLC高速计数器等电控装置及其功能应用于冲击试验机的测量系统中,分别对硬件电路和控制程序进行设计和编程,使试验机冲击测量结果由刻度盘的指针显示转化为数字显示,从而达到提高冲击试验机测量精度和使用方便性之目的。

包装冲击试验机研究与设计

针对缓冲材料测试和脆值测试要求,对包装冲击试验机机械结构进行设计,改进跌落滑台和增压缸,增加了测速功能;通过采集卡和电气控制设计,提高试验自动化程度,实现自动跌落及制动;研制的专用虚拟仪器,自动完成试验结果分析计算、曲线拟合和冲击谱分析,免去了以往复杂的数据处理过程。

塑料冲击试验机整体式摆锤的研制

在分析冲击试验机设计参数的基础上,应用仿真设计方法开发了整体式摆锤。冲击试验中5.5 J及以上能量级使用同一锤体,通过更换锤头及变换砝码,可实现简支梁和悬臂梁两种试样及不同能量级的冲击测试。对所设计的25 J能量级摆锤进行了检验及分析,全部性能指标符合国家标准。与传统的装配式摆锤分析比较可知,整体式摆锤的装配更容易,在冲击方向上的刚度更大,其空气阻力更小,打击中心距更准确。对使用整体式摆锤冲击机的用户而言,操作更简便。

微电子产品冲击试验机

微电子产品在一般使用和各种运输过程中都可能因为不同形式的冲击而造成功能失效,因此电子产品的抗冲击强度成为电子产品可靠性的一个评价指标,也是结构设计的一个重要考虑因素。但是目前常用的冲击试验机都是针对结构尺寸较大,质量较重的产品,对于微电子产品这种结构小、重量轻的特点,一般的试验机不能有效的检测出其冲击的力学特性。文章介绍了所设计的冲击试验机的原理结构及其功能,并使用移动电话在该机上进行一系列冲击试验,获得了载荷、加速度、应变等重复性良好动态力学参数,反映移动电话的抗冲击能力。掌握这些动态力学参数,对产品可靠性的设计有很大的帮助。

点焊接头冲击试验机的研发与应用

为评价点焊接头的冲击性能,研发一台摆锤式冲击试验机和冲击夹具.利用Lab VIEW软件和高速数据采集卡,开发了试验机的逻辑控制软件、人机界面、数据采集和处理系统,上述硬件设备和软件组成完整的点焊接头冲击性能测试系统.利用所研制的试验机对DP980材料的点焊试样进行冲击测试试验,得到了不同点焊电流条件下拉伸-剪切冲击性能评价参数.详细对比分析了采用不同测量或计算方法所获得的冲击力、摆锤最大剩余摆角以及总冲击吸收功.结果表明,试验机测量的冲击力是可靠的,数据分析处理算法是合理的,其测试结果可用于点焊接头冲击性能的评价.

PSW750仪器化摆锤冲击试验机拟合曲线软件开发

通过在PSW750仪器化摆锤冲击试验机上安装德国Zwick/Roell公司的Impactwin-testxpert软件,捕捉到力、位移和功数据源,用VB6.0软件对力-位移曲线进行分段拟合后,求出力、位移和功特征值。

冲击试验机的检定标准及其欧标间接检定方法介绍

对JJG 145—2007,ASTM E23—2002和EN 10045-2—1992三种常用冲击试验机检定标准进行了介绍,并按照欧标EN 10045-2—1992对国内某制造厂生产的摆锤冲击试验机进行了间接检定,对间接检定的过程及应注意的事项进行了详细的介绍,并给出了检定结论。结果表明:在中、低能量档,所检定摆锤冲击试验机的重复性误差和误差均符合EN 10045-2—1992要求,但在高能量档,其重复性误差高于标准要求;所检定摆锤冲击试验机的有效使用范围为0～110 J。