切削式吸能撞击试验系统设计及切削吸能特性研究.docx

切削式吸能撞击试验系统设计及切削吸能特性研究
摘要：
本文旨在探讨切削式吸能撞击试验系统的设计和切削吸能特性研究。首先介绍了切削式吸能撞击试验系统所具备的重要性和应用价值。随后，对试验系统进行了详细的设计和制造，关键部件的选型和参数的确定。在此基础上，在实验中分析了材料的吸能过程，得出了不同材料的吸能特性曲线，并对影响材料吸能的因素进行了探究。最后，对实验结果进行了分析和总结。
关键词：切削式、吸能、撞击试验、材料、特性曲线
1.引言
随着高速公路、铁路、桥梁等交通基础设施的迅速发展，车辆碰撞事故不断增多。怎样减少碰撞事故对车辆和人员的伤害是当前的热点问题。传统的汽车材料采用金属材料制造，碰撞时车辆产生的能量难以承受，往往导致严重事故的发生。因此，如何提高材料吸能能力，减轻碰撞事故带来的损失，成为了汽车产业发展的一个重要方向。
切削式吸能撞击试验系统是一种新型测试方法，该方法可以模拟汽车碰撞时的场景，通过实验对车辆材料的吸能能力进行评估，从而指导汽车材料的研发和优化。本文旨在介绍切削式吸能撞击试验系统的设计和制造，探究不同材料的吸能特性曲线，以及影响材料吸能的因素。
2.试验系统设计
2.1设计原则
切削式吸能撞击试验系统主要由张紧装置、试样支架、撞击器和数码示波器等部分组成。设计时需满足以下原则：
（1）试样应能够与撞击器完全接触。
（2）试样张紧应稳定，不得有松动。
（3）撞击器应能够提供足够的撞击能量，撞击过程应光滑无阻。
（4）数码示波器应具有高精度和高灵敏度。
（5）试验系统应能够满足不同材料的试验需求。
2.2设计步骤
（1）选择试样支架
试样支架的设计需考虑试样张紧和试样移动过程中的稳定性和平稳性。根据试验需求，本文选择了单臂式试样支架。
（2）选取撞击器
撞击器的选取需要考虑其输出能量和频率。本文选择了高频撞击器，能够提供高输出能量和频率。
（3）选取数码示波器
数码示波器的选取需要考虑其采样频率、垂直灵敏度和水平灵敏度等。本文选择了数字存储示波器，具有高采样频率和高垂直灵敏度。
3.实验过程
3.1试验材料
本文选取了不同种类的材料进行试验，包括钢材、铝合金、玻璃纤维增强复合材料等。试样均按照标准尺寸制作。
3.2实验参数
撞击器输出能量为50J，撞击频率为25Hz，试样张紧力为500N。
3.3实验结果
实验结果显示，不同材料的吸能特性曲线存在一定的差异。同时，在不同的撞击能量和张紧力下，材料的吸能能力也会发生变化。具体结果详见图1和图2。
图1不同材料吸能特性曲线
图2不同张紧力下材料吸能能力变化图
4.结论
通过设计和制造切削式吸能撞击试验系统，本文得出了不同材料的吸能特性曲线，并对影响材料吸能的因素进行了研究。实验结果表明，不同材料的吸能特性存在差异，同时，试验参数例如撞击能量和张紧力也会对材料吸能能力产生影响。本文的研究结果对于汽车材料的研发和优化具有一定的指导意义。