Thiết bị kiểm tra tính chất cơ học của vật liệu phòng thủ con người chủ yếu được sử dụng để đánh giá độ bền kéo, cường độ năng suất, độ giãn dài, mô đun đàn hồi nén, độ bền uốn, độ dẻo va đập và các chỉ số cơ học quan trọng khác. Phương pháp kỹ thuật phát hiện của nó bao gồm nhiều loại thử nghiệm và quy trình hoạt động tiêu chuẩn, cụ thể như sau:
I. Phương pháp kỹ thuật kiểm tra cốt lõi
Kiểm tra độ bền kéo
Mục đích: để xác định sự biến dạng và hành vi gãy của vật liệu dưới tải trọng kéo theo trục, để có được độ bền kéo, cường độ năng suất, độ giãn dài và các thông số khác.
Phương pháp:
Đường cong tải-dịch chuyển được ghi lại bằng cách sử dụng máy kiểm tra phổ quát để áp dụng lực kéo trục lên mẫu tiêu chuẩn, chẳng hạn như phần tạ hoặc tròn.
Tính toán tải trọng tối đa, độ giãn dài khi đứt, mô đun đàn hồi và các chỉ số khác để đánh giá khả năng biến dạng dẻo của vật liệu.
Vật liệu áp dụng: kim loại, nhựa, composite, cao su, v.v.
Tiêu chuẩn dựa trên: GB/T228.1 (vật liệu kim loại), ASTMD638 (nhựa), GB/T1449 (phần liên quan đến độ bền kéo trong phương pháp kiểm tra tính chất uốn của nhựa gia cố sợi).
Kiểm tra nén
Mục đích: để xác định hiệu suất nén và khả năng phục hồi của vật liệu dưới tải nén.
Phương pháp:
Áp lực thẳng đứng lên mẫu vật được áp dụng bằng máy kiểm tra nén và mối quan hệ giữa lượng biến dạng nén và tải được ghi lại.
Đánh giá ứng suất tối đa và đặc tính phục hồi đàn hồi của vật liệu dưới tải trọng không đổi hoặc tăng dần.
Vật liệu áp dụng: vật liệu giòn (như gang, gốm), bọt, vv
Tiêu chuẩn dựa trên: GB/T7314 (phương pháp thử nén nhiệt độ phòng cho vật liệu kim loại).
Kiểm tra uốn
Mục đích: Xác định độ bền uốn và độ cứng của vật liệu khi chịu tải uốn.
Phương pháp:
Áp dụng phương pháp tải uốn ba hoặc bốn điểm, mô-men xoắn được áp dụng cho mẫu vật, ghi lại mối quan hệ giữa biến dạng uốn và tải trọng.
Tính toán độ bền uốn, mô đun uốn và các chỉ số khác để đánh giá hiệu suất uốn của vật liệu.
Vật liệu áp dụng: kim loại, nhựa, gỗ, gốm sứ, vv
Tiêu chuẩn dựa trên: GB/T232 (phương pháp thử uốn vật liệu kim loại), ASTMD7624 (hiệu suất uốn của vật liệu composite dựa trên polymer).
Kiểm tra cắt
Mục đích: Xác định khả năng chịu lực cắt của vật liệu (độ bền cắt).
Phương pháp:
Sử dụng máy kiểm tra cắt để áp dụng lực cắt song song với phần cho mẫu vật, ghi lại mối quan hệ giữa biến dạng cắt và tải trọng.
Tính toán độ bền cắt, đánh giá khả năng chống cắt của vật liệu.
Vật liệu áp dụng: kim loại, vật liệu composite, gỗ, vv
Tiêu chuẩn dựa trên: GB/T10007 (phương pháp thử độ bền cắt xốp cứng).
Kiểm tra tác động
Mục đích: Xác định độ bền va đập của vật liệu dưới tải trọng va đập.
Phương pháp:
Sử dụng máy kiểm tra tác động con lắc hoặc thả búa, lực tác động tức thời được áp dụng cho mẫu vật và giá trị hấp thụ năng lượng tác động được ghi lại.
Đánh giá độ bền gãy của vật liệu dưới tải trọng động.
Vật liệu áp dụng: kim loại, nhựa, vật liệu composite, vv
Tiêu chuẩn dựa trên: ISO179 (xác định hiệu suất tác động của nhựa cycloid), GB/T21239 (hiệu suất nén sau tác động của tấm nhựa gia cố sợi).
Kiểm tra mệt mỏi
Mục đích: Xác định tuổi thọ mệt mỏi của vật liệu dưới tải trọng tuần hoàn.
Phương pháp:
Áp dụng ứng suất chéo lên mẫu vật bằng máy kiểm tra độ mỏi, ghi lại số chu kỳ trước khi gãy.
Đánh giá độ bền của vật liệu dưới tải trọng động dài hạn.
Vật liệu áp dụng: kim loại, vật liệu composite, vv
II. Thiết bị và dụng cụ kiểm tra
Máy kiểm tra đa năng: Tích hợp nhiều chức năng kiểm tra như kéo, nén, uốn và cắt, được trang bị cảm biến và hệ thống điều khiển chính xác cao, có thể tự động ghi dữ liệu và tạo báo cáo.
Máy kiểm tra tác động: Nó được chia thành loại con lắc và loại thả búa để xác định hiệu suất chống va đập của vật liệu.
Máy kiểm tra độ mỏi: Mô phỏng hành vi mệt mỏi của vật liệu dưới tải trọng tuần hoàn, đánh giá độ bền của nó.
Thiết bị phụ trợ: bao gồm kẹp mẫu, máy đo độ giãn nở, tấm căng thẳng, hệ thống thu thập dữ liệu, v.v., để đảm bảo độ chính xác và khả năng lặp lại của thử nghiệm.
III. Quy trình kiểm tra và thông số kỹ thuật
Chuẩn bị mẫu:
Cắt mẫu theo yêu cầu tiêu chuẩn, đảm bảo độ chính xác kích thước và chất lượng bề mặt.
Đối với vật liệu tổng hợp cần kiểm tra tính đồng nhất phân bố sợi, tránh khuyết tật ảnh hưởng đến kết quả.
Hiệu chuẩn thiết bị:
Định kỳ hiệu chuẩn máy kiểm tra và cảm biến để đảm bảo độ chính xác của dữ liệu.
Hoạt động thử nghiệm:
Chọn tốc độ tải phù hợp và điều kiện môi trường (ví dụ: nhiệt độ, độ ẩm) theo loại thử nghiệm.
Ghi lại đường cong tải-dịch chuyển, trích xuất các thông số chính (chẳng hạn như tải trọng tối đa, độ giãn dài khi đứt).
Phân tích dữ liệu:
So sánh yêu cầu tiêu chuẩn, xác định vật liệu có đạt tiêu chuẩn hay không.
Kiểm tra lại các mục không phù hợp hoặc lấy mẫu mở rộng để đảm bảo độ tin cậy của kết quả.