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仪器化塑料摆锤冲击试验机是测试塑料材料冲击性能的重要力学检测设备，通过对冲击试验获取的力学信息进行分析，计算出判别冲击试样的韧脆性及冲击断裂韧性等相关性能的参数，从而达到检测塑料材料各种性能的目的。 “仪器化塑料摆锤冲击试验机测试系统研究”一课题，旨在研究塑料材料的Charpy（简支梁）摆锤冲击试验的仪器化测试方法。 从理论上分析了仪器化塑料摆锤冲击试验机及其各组件的工作原理，熟悉了相关标准对各个组成部分性能指标的要求，并在此基础上完成了各硬件模块（数据采集卡、光电编码器等）的选型和整个系统的理论构建。 完成了硬件试验平台搭建和数据采集系统开发。硬件试验平台基于本单位已有的传统小能量摆锤进行仪器化改造，加入了信号获取、信号调理和数据采集装置。数据采集系统选用NI USB-6251数据采集卡，基于PC-DAQ(Personal Computer-Data Acquisition)总线模式，通过LabView进行开发。试验证明，该高速采集系统能够不失真地采集到所需要的各类信号。 仪器化软件测试系统基于虚拟仪器开发平台LabView进行开发，采用LabView图形化编程环境的软件组件方法，使用已经设计好的子程序控件，快速组建整个测试应用系统。通过回调存储在预置路径中的数据采集文档(.txt)完成对摆锤冲击试验的力学过程分析。经过测试软件的分析处理，系统能够实现F-t、F-s和W-s曲线的再现，自动扑捉到曲线上的各类关键特征物理量，对5种失效类型进行自动归类识别，可以自动计算出冲击速度、冲击强度、冲击时间和冲击吸收功等重要性能参数。 在完成了测试软件主要功能的基础上，对软件滤波模块和数据库功能模块进行了深入研究。软件滤波模块基于小波去噪技术和中值滤波技术，以Matlab在后台提供大型算法供LabView调用的方式，实现了对原始冲击信号的滤波和平滑。基于第三方软件LabSQL和LabView联合编程的方式，实现了对历史测试数据进行库管理的数据库功能，以方便测试人员创建、查询和修改测试记录。 通过对聚四氟乙烯、尼龙1010和有机玻璃的4mm×10mm×80mm无缺口试样进行仪器化摆锤冲击试验，分析和验证了系统的有效性。结果表明:本文研制的仪器化塑料摆锤冲击试验机实现了预期功能，可以直观地重现冲击试验的历史过程，并给出各类关键性能指标。 仪器化塑料摆锤冲击试验机的先进性表现为: 其一，对冲击功的定义。国际标准ISO179-2将冲击功重新定义为力-位移曲线下的面积，明确了功的物理意义。仪器化塑料摆锤冲击试验机测试系统正是依据ISO179-2对冲击功进行计算。 其二，传统摆锤冲击试验机仅依据冲击功一项参数对试样冲击性能进行判定，对于塑料材料而言，相同的吸收功不能代表有相同的冲击性能。而仪器化塑料摆锤冲击试验机能以F-t、F-s、W-s等曲线的形式再现冲击试验的力学过程，以屈服力，最大力等关键特征物理量和失效类型，冲击速度，冲击强度，冲击时间等性能指标来区分试样冲击性能的不同，因此可以更加准确和深入的分析材料性能。 其三，仪器化塑料摆锤冲击试验机通过其独有的数据处理系统和数字显示界面，能够通过冲击过程曲线形象地给出试样的受力及形变过程，对于冲击过程中的关键特征物理量，以及冲击时间、冲击位移、冲击强度等性能指标均采用数字显示，克服了传统试验机依赖表盘读数造成的人为误差。 仪器化测试方法正在材料试验机行业或是材料分析测试技术领域逐步推广和普及，是将来的一种发展趋势，必将逐步代替各种传统试验机。