金屬材料普遍存在加載速率敏感性，且AHSS不同強化機理主導的產(chǎn)品動態(tài)性能不盡形同，因此無法通過靜態(tài)拉伸試驗估測材料的動態(tài)性能。此外，考慮這些產(chǎn)品主要應用于涉及乘用車被動安全性能的骨架結(jié)構(gòu)與零部件，因此鋼企與車企都迫切需要建立起一套行之有效且試驗結(jié)果重復性好、可比性強的高應變速率拉伸試驗方法。而這一方法在ISO26203-1：2010《金屬材料-高應變速率拉伸試驗-第1部分：彈性桿型系統(tǒng)》與ISO26203-2:2011《金屬材料-高應變速率拉伸試驗-第2部分：液壓伺服與其他試驗系統(tǒng)》標準公布前，國內(nèi)外均屬空白。
JB-W45OGL高應變速率拉伸沖擊試驗機從結(jié)構(gòu)、硬件、軟件、工裝夾具、數(shù)據(jù)采集、曲線生成與指標分析*符合GB/T19748-2005（對應ISO 14556：2000）和GB/T 30069.1-2013 (ISO 26203.1：2011)對動態(tài)性能試驗的多重要求，符合現(xiàn)行國家、國際標準及寶鋼研究院針對*高強鋼板高速拉伸試驗所提出的技術(shù)規(guī)范。目前該系統(tǒng)已承擔寶鋼汽車板高速行駛狀態(tài)的材料碰撞模擬與應變速率敏感行為的試驗表征。特別是通過沖擊產(chǎn)生的模擬材料64km.h-1速率的應變速率條件，可獲得應用于車身不同部位的*高強鋼的變形與吸能關(guān)聯(lián)特征，為鋼鐵企業(yè)先期介入車型設(shè)計以及為車企提供關(guān)鍵零部件材料的國產(chǎn)化選材提供了珍貴的認證指標，如高速流變曲線、流變屈服應力及單位質(zhì)量變形吸收能等。
該試驗機國內(nèi)外的空白，在我國已具備較為完整的準靜態(tài)力學性能評價體系的基礎(chǔ)上進一步豐富了動態(tài)加載技術(shù)與高速拉伸方法，有利于汽車、航天、、船舶等領(lǐng)域的質(zhì)量控制與技術(shù)創(chuàng)新，有利于高附加值產(chǎn)品的國內(nèi)外公平貿(mào)易；有利于提升試驗機行業(yè)的技術(shù)競爭力。
1、設(shè)備主要由主機架、擺錘、傳動系統(tǒng)、能量顯示裝置、儀器化沖擊系統(tǒng)、安全防護裝置、電器控制系統(tǒng)組成，各部分具有如下優(yōu)點：
2、主機架：主機架和底座一體化設(shè)計鑄造加工，穩(wěn)定性高，剛性好，沒有裝配誤差。立柱前后對稱，擺軸采用懸臂梁方式支承，結(jié)構(gòu)簡單可靠，加工精度高，能量損失小，擺錘擺動時沒有顫抖，更適合于高能量沖擊。主機可承受沖擊能量為450J，全數(shù)字化測試及控制系統(tǒng)，具有自動校零、自動校正測試信號、自動提示錯誤和糾錯功能。
3、擺錘：U型擺錘設(shè)計，300J擺錘通過增加配重可實現(xiàn)450J沖擊能量，特殊設(shè)計，風阻降到最小。夏比、艾氏、板材試樣拉伸、棒材試樣拉伸沖擊刃口可以安裝在同一擺錘上，不同沖擊刃口更換方便簡單。
4、傳動剎車系統(tǒng)：采用伺服電機和標準雙級減速機實現(xiàn)傳動平穩(wěn)可靠，特殊結(jié)構(gòu)的離合器可實現(xiàn)在急停或防護罩門異常打開的情況下，立即自動剎停，確保操作人員的人身安全。沖擊速度可實現(xiàn)在0～5.24m/s范圍內(nèi)無級可調(diào)，擺錘預仰角在0°～150°范圍內(nèi)無級可調(diào)。
5、能量顯示裝置：有三種能量顯示方式，一種為刻度盤，另一種為觸摸屏顯示器，電腦軟件也可以顯示能量值。如果是單一的度盤式，則可能發(fā)生在試驗前忘記把指針回零而造成試樣作廢。如果是單一的觸摸屏顯示器方式，則當編碼器出錯時，無法對其數(shù)據(jù)準確性進行判斷。本機三種方式共同顯示，其結(jié)果又可以相互對比，可以*有效的排除可能出現(xiàn)的問題。能量分辨率0.1J，角度分辨率可達0.025°，沖擊速度可實現(xiàn)在0～5.24m/s范圍內(nèi)無極可調(diào)，擺錘預仰角在20°～150°范圍內(nèi)無極可調(diào)。
6、能夠自動觸發(fā)沖擊瞬間數(shù)據(jù)記錄，自動將動態(tài)載荷-時間曲線轉(zhuǎn)化為動態(tài)載荷-位移曲線，自動擬合曲線并獲取沖擊能量、吸收能量、位移、裂紋形成能量、裂紋擴展能量、屈服力、屈服時間、屈服位移、屈服能量、力、力時的時間、力時的位移、力時的能量、不穩(wěn)定裂紋擴展起始力、不穩(wěn)定裂紋擴展終止力、不穩(wěn)定裂紋擴展終止位移、不穩(wěn)定裂紋擴展起始能量、不穩(wěn)定裂紋擴展終止能量等多個特征值；可計算沖擊吸收功能，并從中區(qū)分沖擊止裂能Ei與裂紋擴展能Ep 分量；可配合斷裂力學的理論分析手段可以計算出材料在缺口效應下的動態(tài)斷裂韌度值JId及KId；
7、安全防護裝置：整個試驗機設(shè)有鋼化玻璃鋁合金龍骨全封閉的防護網(wǎng)，可以有效防止斷裂試樣飛濺，也可以防止試驗人員在試驗時進入試驗機內(nèi)部。防護網(wǎng)設(shè)有門限位開關(guān)，在防護門打開的情況下，試驗機會自鎖，主要操作無效，從而防止誤操作，保證試驗人員的安全。
8、電器控制系統(tǒng)：設(shè)備采用德國西門子PLC來設(shè)計控制系統(tǒng)。采用高精度的旋轉(zhuǎn)編碼器來獲取擺錘的實時位置。由于PLC的抗*力*，因而該系統(tǒng)具有可靠、穩(wěn)定，數(shù)據(jù)準確等特點。該控制系統(tǒng)集機、電、自動控制技術(shù)于一體，實現(xiàn)了取擺、沖擊的全自動化過程，大大降低了操作人員的勞動強度，提高了工作效率及操作安全。
序號 | 功能 | 參數(shù) |
1 | 夏比沖擊傳感器負荷/kN | 50 |
2 | 艾氏沖擊傳感器負荷/kN | 50 |
3 | 板狀試樣拉伸沖擊傳感器負荷/kN | 20 |
4 | 圓棒試樣拉伸沖擊傳感器負荷/kN | 50 |
5 | 負荷測量精度/% | ±1 |
6 | 測量系統(tǒng)響應頻率/MHz | ≥1.25 |
7 | 應變片響應頻率/MHz | ≥100 |
8 | 角度設(shè)定范圍/(°) | 20-150 |
9 | 角度測量精度/(°) | 0.1 |
10 | 主軸至打擊中心的距離/mm | 750 |
11 | 沖擊能量/J | 450 |
12 | 試驗速率/(m.s-1) | 0-5.2 |
