一种制造金属薄板规定尺寸冲击凹坑的试验系统及测试方法

摘要

一种制造金属薄板规定尺寸冲击凹坑的试验系统，它是由底座、试验件、压板、冲击块、圆孔垫块、橡胶垫片和支架组成，支架垂直立于底座上并用加强筋与底座固连；圆孔垫块置于底座矩形凹槽内，其上依次放置试验件、橡胶垫片和压板，冲击块悬挂于支架中部位置。一种制造金属薄板规定尺寸冲击凹坑试验系统的测试方法，它有五大步骤。本发明提供的试验系统能用于冲击金属薄板，既能制造规定尺寸的凹坑，又能保证冲击后的金属薄面表面平整、无擦伤，可用于试验模拟真实金属薄板结构如飞机蒙皮在实际使用过程中因工具掉落或飞鸟撞击等低速冲击造成的凹坑，为进一步评估凹坑对金属薄板安全性影响奠定基础。

主权项

一种制造金属薄板规定尺寸冲击凹坑试验系统的测试方法，该方法的实施是利用制造金属薄板规定尺寸冲击凹坑的试验系统，该系统是由底座、试验件、压板、冲击块、圆孔垫块、橡胶垫片和支架组成，支架垂直立于底座上并用加强筋与底座固连；圆孔垫块置于底座矩形凹槽内，其上依次放置试验件、橡胶垫片和压板，冲击块悬挂于支架中部位置；所述底座是金属结构件，它由一块矩形钢板和4个角钢支腿连接而成；矩形钢板中部设有放置圆孔垫块的矩形凹槽，矩形凹槽中部设有一圆孔；所述压板其中部设有一圆孔，板四周均布四个圆孔；所述试验件是两长边带曲边凹槽的矩形钢板；所述冲击块是带台阶的圆柱形件；其一端为螺柱，另一端为半球状；所述圆孔垫块是四周带圆弧、中心带圆孔的矩形板料；所述橡胶垫片是四周均布圆孔、中心带圆孔的矩形橡胶板料；所述支架是由型材制作的Π字形构架，其底部用加强筋与底座固连；其特征在于：该测试方法具体步骤如下：步骤一：设计并制造冲击块、不同尺寸的冲击头、支架、底座、底座的圆孔垫块、橡胶垫片以及压板零件，将这些零件装配成一整体，形成试验系统；步骤二：将底座安放试验系统的中央位置即冲击头对准底座中心孔洞，安装圆孔垫块，并铺放带有标记试验件放置位置标记的橡胶垫片，保证试样中心精确对准底座中心，并防止试样因冲击变形而导致表面擦伤；再将金属薄板置于橡胶垫片的试验件标记线内；最后，用钢制压板固定，保证金属薄板冲击后除冲击凹坑外的其余部分不发生塌陷，仍保持平整；步骤三：将冲击块抬到预定高度释放，冲击块将沿着竖直的导轨自由下落，冲击金属薄板试样；实验过程中，要保证不发生二次冲击，即发生第一次冲击后，采用双手托住冲击块，防止二次冲击；步骤四：取下冲击后的金属薄板，利用游标卡尺和钢尺对凹坑深度和凹坑直径进行测定并作好记录；凹坑深度定义为从凹坑最低点至薄板水平面之间的距离，将钢尺横在凹坑上，用游标卡尺测量钢尺上表面至凹坑最低点的距离，将读数减去钢尺厚度即为凹坑深度；凹坑直径定义为金属薄板背部冲击圆球形鼓包根部圆形痕迹的直径，采用游标卡尺即可测量此直径；步骤五，根据凹坑尺寸的测量结果，调整冲击块的冲击高度，重复冲击试验和凹坑尺寸测量过程，直至获得规定尺寸的冲击凹坑为止。