鋁蜂窩夾芯板作為一種輕質高強的復合材料，憑借其優異的吸能、隔熱、降噪及抗沖擊性能，在軌道交通、航空航天及建筑領域得到廣泛應用。然而，其抗沖擊性能的精確評估仍是工程應用中的關鍵問題。
目前，針對鋁蜂窩夾芯板的沖擊試驗研究多集中于數值模擬，而通過實驗手段直接測量沖擊力的研究較少。本文科準測控小編將結合落錘與落球沖擊試驗，探究沖擊力、凹痕深度與沖擊高度之間的關系，為材料優化與工程應用提供數據支持。
一、試驗原理
1、抗沖擊性能評價
材料的抗沖擊性能通常通過動態載荷下的能量吸收能力、變形特性及破壞模式來評價。落錘與落球沖擊試驗通過自由落體產生的動能模擬實際沖擊載荷，記錄沖擊力時程曲線及凹痕深度，分析材料的彈性變形、塑性變形及失效機制。
2、能量轉化關系根據能量守恒定律，沖擊體（落錘或落球）的勢能（（Ep=mghEp=mgh）轉化為沖擊動能，部分能量被蜂窩夾芯板通過彈性變形、塑性變形及內部阻尼吸收。沖擊力峰值與凹痕深度可間接反映材料的能量吸收效率。
三、試驗標準
本試驗參考以下標準：
ASTM D3763：塑料高速穿刺性能標準試驗方法（適用于沖擊力測量）；
ISO 6603-2：塑料硬質材料沖擊性能測定（適用于凹痕深度評估）；
GB/T 1452-2005：夾層結構平拉強度試驗方法（適用于粘結強度驗證）。
三、試驗儀器
1、沖擊加載系統
A、KZ-ITM-6350落錘沖擊試驗機
a、設備介紹
KZ-ITM-6350落錘沖擊試驗機主要用于檢測材料在動負荷下沖擊性能、抗沖擊性能及試樣的損壞。試驗方法是彈簧加速沖擊，測量試樣在沖擊過程中的受力和變形，觀察試樣損壞情況，例如試樣撓曲、開裂和斷裂。能夠通過軟件數據分析，得到沖擊力、沖擊能量、沖擊速度、材料吸收能量及損傷耗散能量、損傷臨界點。
b、技術參數
落錘裝置：質量2.6 kg，錘頭直徑50 mm；
B、落球沖擊試驗機
落球裝置：質量0.5 kg，直徑50 mm。
2、測量設備
激光位移傳感器：量程8 mm，精度0.001 mm（凹痕深度）；
力傳感器：集成于落錘系統，采樣頻率≥10 kHz（沖擊力時程曲線）；
高速攝像機：輔助記錄沖擊瞬間變形過程。
3、數據采集系統
實時數據采集分析儀。
四、試驗流程
步驟一、試樣制備
夾芯板尺寸：250 mm（長）×200 mm（寬），面板為1 mm（上）/0.5 mm（下）低合金高強度鋼板，蜂窩芯材參數見表1。
粘結工藝：環氧樹脂與固化劑按比例混合，均勻涂覆后加壓固化。
步驟二、試驗步驟
固定試樣：用強力磁鐵將夾芯板固定在基座上，確保無滑動。
1、設置沖擊參數
落錘試驗：高度0.3 m、0.4 m、0.45 m；
落球試驗：高度1.4 m、1.7 m、2 m。
步驟三、數據采集：
啟動激光位移傳感器與力傳感器，觸發同步采集；
每次沖擊后清理凹痕，重復測量3次取最大值。
2、數據分析
提取沖擊力時程曲線峰值；
繪制沖擊高度-凹痕深度、沖擊力-凹痕深度關系曲線。
步驟三、注意事項
確保沖擊體自由下落無偏斜；
橡膠緩沖層需在二次沖擊前移除以避免干擾；
環境溫度控制在20±2℃，避免粘結層性能波動。
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