随着新(xīn)材料的发展与计算机辅助工(gōng)程的广泛应用(yòng)，对新(xīn)产(chǎn)品的研发来说，得到材料、结构、成品等在实际使用(yòng)工(gōng)况下的力學(xué)性能(néng)变得越来越重要。因此基于传统的准静态测试，更高速的试验应用(yòng)正逐步扩展到更多(duō)行业，如模拟汽車(chē)的碰撞、安(ān)全带/安(ān)全气囊的打开、飞机的鸟撞等。根据不同试验速度，进行此类试验所使用(yòng)的手段也多(duō)种多(duō)样，例如冲击试验机、電(diàn)液伺服高速试验机、霍普金森杆等。Instron 電(diàn)液伺服高速试验机由常规電(diàn)液伺服疲劳试验机发展而来，试验速度可(kě)达到 20m/s，应变速率可(kě)达到 10³ 水平，是高速试验的优选设备。在选择具(jù)體(tǐ)设备时，用(yòng)户需要对主机的载荷、速度、行程等进行综合考虑，同时结合具(jù)體(tǐ)的试验材料、样品、试验条件等选择合适的工(gōng)装(zhuāng)夹具(jù)，否则很(hěn)可(kě)能(néng)无法满足试验需求。以主机载荷為(wèi)例，部分(fēn)用(yòng)户会出于种种原因选择小(xiǎo)载荷设备，但在实际试验中(zhōng)并不能(néng)达到所需性能(néng)。在选择常规疲劳试验机时需要参照动态性能(néng)曲線(xiàn)图，设备的整體(tǐ)动态性能(néng)也会随载荷、位移、频率的变化而有(yǒu)所不同。与之相仿，在选择高速试验机时也应有(yǒu)类似的考虑，设备能(néng)保持的速度会随着载荷的提高而降低，具(jù)體(tǐ)如下图所示。
如果需要做 10kN@20m/s 的试验，应采用(yòng)载荷為(wèi) 100kN 的设备而不是 50kN 的设备，从而确保能(néng)留有(yǒu)余量进行校正以保持相对恒定的试验速度。
关于高速试验机的夹具(jù)选择，相关标准如 ISO26203-2 中(zhōng)介绍了以下几种夹持方式。
左边两种均采用(yòng)了先夹持再加速撞击的方式，试样在测试前处于非自由状态，已受力；在达到试验速度时通过碰撞进行载荷传递，非紧固夹持，会产(chǎn)生反弹，从而造成减速、震荡和额外噪音，因此在毫秒(miǎo)级的试验过程中(zhōng)会产(chǎn)生较大的速度偏差。
而 C 类设计很(hěn)好地避免了这些问题，样品在试验前处于自由状态不受力，在夹持时采用(yòng)咬合方式可(kě)避免反弹减速、震荡噪音等问题，在条件允许的情况下是最佳方案。
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更新(xīn)时间：2023-04-21
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