以下是懸臂梁沖擊試驗機與簡支梁沖擊試驗機(Charpy 法)的詳細對比,從原理、試樣、應用場景、性能特點等維度解析兩者的差異:
項目 | 懸臂梁沖擊試驗機(Izod 法) | 簡支梁沖擊試驗機(Charpy 法) |
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力學模型 | 試樣一端固定(懸臂梁),另一端受擺錘沖擊 | 試樣兩端固定(簡支梁),中間受擺錘沖擊 |
能量傳遞方式 | 擺錘沖擊試樣自由端,能量通過試樣懸臂端傳遞 | 擺錘沖擊試樣中部(缺口背面),能量均勻分布 |
斷裂模式 | 應力集中于固定端附近,可能產(chǎn)生彎曲 + 剪切破壞 | 應力集中于缺口處,以彎曲破壞為主 |


項目 | 懸臂梁沖擊試驗機 | 簡支梁沖擊試驗機 |
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試樣形狀 | 標準試樣:長 80mm× 寬 10mm× 厚 4mm(塑料) 可帶缺口(A 型缺口深 2mm) | 標準試樣:長 80mm× 寬 10mm× 厚 4mm(塑料) 缺口深度通常為 2mm 或 5mm |
夾持方式 | 單端固定(夾具夾緊試樣一端) | 兩端固定(夾具支撐試樣兩端) |
缺口方向 | 缺口朝向擺錘沖擊方向(自由端附近) | 缺口背向擺錘沖擊方向(中部位置) |
適用缺口類型 | A 型缺口(底部半徑 0.25mm)為主 | A 型、B 型缺口(底部半徑不同) |
項目 | 懸臂梁沖擊試驗機 | 簡支梁沖擊試驗機 |
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沖擊速度 | 通常為 3.4 m/s(塑料標準) | 常用 3.8 m/s,部分機型可達 5 m/s |
能量范圍 | 低能量(通常≤50 J,適合脆性材料) | 高能量(可達 500 J 以上,適合韌性材料) |
測量參數(shù) | 沖擊吸收功(J)、沖擊強度(kJ/m2) | 同左 |
數(shù)據(jù)重復性 | 受試樣夾持剛度影響較大,缺口精度要求高 | 兩端固定更穩(wěn)定,數(shù)據(jù)重復性更好 |
領(lǐng)域 | 懸臂梁沖擊試驗機 | 簡支梁沖擊試驗機 |
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材料類型 | - 剛性高分子材料(如 PS、PMMA) - 脆性金屬、陶瓷、熱固性塑料 | - 金屬(如鋼材、鋁合金) - 工程塑料(如 PA、PC) - 橡膠改性材料 |
行業(yè)應用 | - 塑料外殼(如電器、文具) - 板材、管材質(zhì)量控制 | - 汽車零部件(如保險杠、齒輪) - 航空航天結(jié)構(gòu)材料 - 建筑鋼材韌性測試 |
測試目的 | 快速評估材料抗單點沖擊能力 | 模擬實際復雜載荷下的抗沖擊性能 |
項目 | 懸臂梁沖擊試驗機 | 簡支梁沖擊試驗機 |
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國際標準 | ISO 179(塑料)、ASTM D256(聚合物) | ISO 179-1(塑料)、ISO 148-1(金屬)、ASTM E23(金屬) |
中國標準 | GB/T 1843(塑料) | GB/T 1043.1(塑料)、GB/T 229(金屬夏比沖擊) |
數(shù)據(jù)單位 | 沖擊強度單位均為 kJ/m2 | 金屬測試中也可用 J/cm2(缺口截面積) |
項目 | 懸臂梁沖擊試驗機 | 簡支梁沖擊試驗機 |
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優(yōu)點 | - 設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,成本較低 - 適合小能量、快速測試 - 試樣制備方便 | - 兩端固定更穩(wěn)定,數(shù)據(jù)可靠性高 - 適用材料范圍廣(從金屬到高分子) - 可測試低溫沖擊性能(如 - 40℃) |
缺點 | - 夾持端易因松動導致數(shù)據(jù)偏差 - 不適合高韌性材料(能量不足時試樣不斷裂) | - 設(shè)備體積較大,成本較高 - 試樣兩端固定,裝夾耗時稍長 |
根據(jù)材料特性
根據(jù)標準要求
特殊需求
通過以上對比可見,兩者核心差異在于試樣受力模式和能量范圍,實際應用中需結(jié)合材料類型、測試標準及具體場景選擇。