切削式吸能撞击试验系统设计及切削吸能特性研究的中期报告.docx

切削式吸能撞击试验系统设计及切削吸能特性研究的中期报告
摘要：
本中期报告介绍了一种切削式吸能撞击试验系统的设计。该系统包括一个切削装置，一台撞击试验机和一个数据采集器。在试验过程中，切削装置用于切削被试样的表面，从而在接下来的撞击试验中评估样品的吸能特性。通过对若干铝合金样品进行试验，得到了各种参数（如刀具路径、切屑形态、击穿深度和吸能能力等）与铝合金材料的吸能表现之间的关系。试验结果表明，通过切削方式，可以增强铝合金等材料的吸能利用率，提高其吸能能力。
关键词：切削式吸能；撞击试验；铝合金；吸能能力
1.引言
目前，吸能材料在工程领域中得到了广泛的应用。吸能材料通常指能够吸收撞击能量并将其转化为形变或热能的材料。在吸能材料中，铝合金具有广泛的应用作为结构材料。与其他吸能材料相比，铝合金拥有较高的强度和吸能能力，且成本较低。然而，铝合金的吸能性能需要在实验室中进行评估，以便在设计中确定其适用性。
在铝合金吸能特性评估中，撞击试验是一种常见的方法。许多研究已经证明了在不同的撞击条件下，铝合金具有不同的吸能特性。然而，在撞击试验中，仅仅测量样品的动能损失是不够的，需要对样品的形变和破坏形态做更深入的分析。
为此，本研究提出一种切削式吸能撞击试验系统，旨在通过切削方式来促进铝合金等材料的吸能性能，并通过撞击试验来评估其吸能表现。
2.设计和制造
该系统包括一个切削装置、一台撞击试验机和一个数据采集器（图1）。切削装置由一个可旋转的刀具和一个夹紧系统组成，用于切削被试样的表面。撞击试验机用于对切削后的被试样进行撞击试验，并采集样品的各种参数（如冲击负载、形变和位移）。数据采集器用于记录及处理试验数据。
图1切削式吸能撞击试验系统
3.试验过程
在试验过程中，首先采用切削装置对被试样进行切削处理。切削深度和刀具路径可以根据试验要求进行调整。然后将切削后的被试样放在撞击试验机的试验台上，进行撞击试验。为了获取更多的数据，试验需要在不同的戳击能量下进行，并通过数据采集器记录样品的各种参数。
4.结果和分析
通过对不同铝合金样品的试验，可以得到各种参数（如刀具路径、切屑形态、击穿深度和吸能能力等）与铝合金材料的吸能表现之间的关系。试验结果表明，通过切削方式，可以增强铝合金等材料的吸能利用率，提高其吸能能力。此外，切削方式可以改变样品的破坏形态，减少样品的塑性变形，从而提高材料的吸能能力。
5.结论
本中期报告介绍了一种切削式吸能撞击试验系统的设计。通过对铝合金样品的试验，表明切削方式可以提高铝合金等材料的吸能利用率，增强材料的吸能能力，改变样品的破坏形态，为材料的吸能特性评价提供了一种新的途径。后续研究将继续深入探究切削方式与铝合金材料吸能特性之间的关系，并拓展该系统的应用范围。