缓冲材料冲击及跌落试验机

缓冲材料冲击及跌落试验机

缓冲材料冲击试验机及测试系统的开发

我们开发了缓冲材料冲击试验机。并用VisualC++作为软件开发平台，开发了材料缓冲特性的测试系统。经过多年来不断的完善，已经成为功能强大、性能稳定的测试系统。2003年该测试系统获得陕西省教学成果二等奖。先后有浙江理工大学、北京印刷学院、株洲工学院、西安理工大学等院校，厦门合兴包装公司等企业购买了我们的缓冲材料冲击试验机及测试系统系统。

国内也有美国、日本的缓冲材料冲击试验机及测试系统出售，不但价格是我们的4倍，而且配置的是通用的冲击数据处理软件，还不能直接给出材料缓冲性能的各种数据和曲线。

1系统功能

    依据ASTM D4168-95(2002) Standard Test Methods for Transmitted Shock Characteristics of Foam-in-Place Cushioning Materials 和GB8167-87《包装用缓冲材料动态压缩试验方法》测试缓冲材料的缓冲性能

2系统构成：

（1）缓冲材料冲击试验机台体           1台

         滑台*大落下高度                1200mm

         *大跌落重量                      50kgf                      

         轻台自重                          2kgf

         重台自重                          7kgf

         *小重量增量                      1kgf                  

  （2）数据采集接口板                      1台；         

  （3）压电型加速度计                      1只

  （4）试验机控制器                        1台

  （5）电荷放大器                          1台

  （6）速度检测器（另选装置)              1套                   

  （7）缓冲材料动态压缩试验数据采集与处理软件（Windows界面，VC编程）  

专业版   ITHC-Pro2.0                1套

演示版   ITHC-Demo2.0               1套

3系统特点：

  （1）利用自主开发的速度检测器，**测定冲击开始时的瞬时速度和等效跌落高度 

由于滑台在落下过程中不可避免的阻力，会使跌落高度与等效跌落高度之间存在较大误差，例如我们想要测试缓冲材料在跌落高度为80cm时的缓冲性能，但当我们使滑台真正从80cm落下时，其接触试样时的瞬时速度有可能只相当于从60多cm落下时的速度。在这样的情况下，测试条件变化了，测试结果也就失去了意义。所以必须进行速度测试。我们的缓冲材料冲击试验机与速度测试系统配套在一起，能保证等效跌落高度的重复性在1cm之内。

（2）任意情况下都能可靠采集冲击加速度—时间信号

（3）提供各种FIR数字滤波器对加速度信号进行滤波，保证了信号不会失真，这对于研究缓冲材料力学性能，开发新型缓冲材料特别重要

（4）以线性或对数方式显示*大加速度-静应力，缓冲系数-*大应力和动态应力-应变等曲线

（5）提供多种曲线拟合方案：五点三次拟合、分段拟合和手工拟合。试验的目的是要得到函数曲线。但要从试验所得到的一些离散点拟合出曲线，是一件不容易的工作。通常人们使用的五点三次拟合法有很大的缺点，曲线容易拐弯，很难得到理想的效果。本系统提供了分段拟合，较大改善了拟合功能。此外还特别开发了一种手工拟合方法，使用非常方便。只要用鼠标指向原始点然后拖动鼠标，曲线就随之光滑移动，从而可以得到理想的拟合曲线。

（6）全自动命名文件，无需人为干预

（7）一图多线工具，使您能把多条曲线以线性坐标或对数坐标置于一幅图上，对于研究、比较各种材料不同情况时的力学性能、缓冲性能提供了方便

（8）试验即使因故中断，数据也会自动保存，后续试验无需从头开始

   （9）按下试验报告按钮，实验数据自动进入Word版本的试验报告。

4系统应用： 

  （1）利用测试得到的*大加速度静应力曲线或缓冲系数*大应力曲线进行缓冲包装设计

  （2）开发新型缓冲材料时，利用测试得到的冲击加速度-时间曲线，动态应力-应变曲线,*大加速度静应力曲线或缓冲系数*大应力曲线研究材料的力学性能，缓冲性能以及它们的关系。

（3）缓冲材料生产厂为客户提供各种牌号、各种密度的缓冲材料在各种试验条件下的*大加速度曲线和缓冲系数曲线

（4）原有运输包装件缓冲性能分析与改进，设计和改进缓冲包装

（5）为学生开设的实验有：模数转换与数据采集，缓冲材料动态压缩性能，模拟滤波与数字滤波，离散数据的曲线拟合。

附：软件的主要界面图：

图1  启动程序后，弹出输入数据对话框，可从数据库调出已有数据或添加、改动其中的数据。同时若因停电等原因试验中断，程序会自动保存试验时的数据。只需选择“未完”单选框，接着前次试验。

图2 软件的主操作界面，图中上面是采集到的原始信号，下面是经数字滤波后的信号移动鼠标，可以查看任一时刻信号的值

图3FIR数字滤波器，用户只需默认或输入截止频率就可以设计数字滤波器。用以进行数字滤波

图4 手工拟合。只要用鼠标指向原始点然后拖动鼠标，曲线就随之光滑移动，从而可以得到理想的拟合曲线。

缓冲材料动态压缩试验报告    试验编号：050520

图5  按下“试验报告”按钮，自动得到写入试验数据的Word版的试验报告，用户只要插入图形文件即可