一、试验原理
ISO 14556：2000(E)与GB/T229的本质上区别在于对冲击功的定义不同。
ISO 14556：2000(E)把功定义为：通过摆锤一次打断夏比冲击试样，测出冲击力一位移曲线，该曲线下的而积为冲断试样消耗的总能量(即冲击功)。这个定义与功的物理概念一致。GB/T 229中冲击功是根据GB/T 3808用能量守恒原理定义的：冲断试样所消耗的总能量等于摆锤在初始位置的势能与试样断裂后完成个半周期时的势能之差。更确切的定义(如图3)是：将具有一定质量G的摆锤举至一定高度H，使其获得一定的势能G"H，释放摆锤冲击试样，摆锤抬起的高度为HZ，其剩余能量为G"HZ，摆锤冲断试样实际消耗能量为G"H，-G"HZ=GCH，-HZ)，即为冲断试样所消耗能量，称为冲击功，以A、表示。这个定义没有反映出试样冲断过程中的受力和位移大小，也没有给出冲击能量在冲断试样过程中的变化。因此，它也就不可能反映出材料在冲断过程中的弹性、塑性和断裂的变化过程。相反，仪器化冲击试验机测出的冲击力一位移曲线及其力、位移和能量特征值，不仅把这一过程形象地用曲线表述出来，而且给出了定量的材料性能数据。
二、仪器化标准的术语和符号
仪器化标准中术语和符号共计25个，本文仅对与冲击性能有关的予以介绍(见图4).
1、力特征值
包括屈服力Fx，、力F、不稳定裂纹扩展起始力Fu和不稳定裂纹扩展终比力Fo
2、位移特征值
包括屈服位移、位移Sn，、不稳定裂纹扩展起始位移Su}不稳定裂纹扩展终比位移S及总位移S。
3、能量特征值
包括裂纹形成能量(功)y、裂纹扩展能量W。和总冲击能量W。上述术语中，除总冲击能量(即冲击功)外，国标GB/T 229中均未提到，也就是说仪器化冲击试验方法中，至少多了十几个反映冲击性能的新参数。其中非常重要的，也是较基本的是4个力特征值和3个功的特征值。它们定量的表征了材料在冲击过程中的弹性、塑性和断裂过程的性能，这也是新标准的突出特点。
 


 
 
三、试验设备及仪器
新标准与GB/T 229中对试验机的要求是一致的，均应符合GB/T 3808检验标准的规定精度要求。其不同点在于，仪器化冲击试验机增加了力、位移和能量测量系统及记录装置。该系统组成见图5。力(位移)测量系统，至少应有100 kHz的频率响应，对钢试样其信号上升时间t应不大于3.5。态信号的数字转换至少有一个8位模数转换器，其采样频率必须在250kHz以上。推荐采用12位模数转换器。应该指出，位移传感器系统信息的特性应与力测量系统一致，以使二者记录系统同步。
 
 


 
 
四、力一位移曲线的评定及力特征值的确定
新标准对力一位移曲线评定提出了一些注意问题和方法。由于力传感器、试样和支座之间在受力时的相互作用，叠加有振荡信号，给求力特征值带来一定困难。为减少或去掉振荡影响，采用了拟合曲线方法，使之再现曲线的原始状态，如图6所示，用拟合曲线通过振荡曲线再现冲击力特征值。力特征值的确定如下。
a.屈服力：力一位移曲线上第二个峰急剧上升部分与拟合曲线的交点所对应的力。
b.力：穿过振荡曲线的拟合曲线上力值所对应的力。
 



 
 
c.不稳定裂纹扩展起始力：拟合曲线与力之后曲线急剧下降开始时的交点所对应的力。如果该点与力重合，则凡厂式，(见图7的C和D型力一位移曲线)。
d.不稳定裂纹扩展终比力：力一位移曲线下降终i h：时与其后的力一位移拟合曲线的交点所对应的力(见图7B，D和E型力一位移曲线)。对于图7中A，C型力一位移曲线，F=O o按冲击曲线近似关系，通常把力一位移曲线分为6种类型，见图70A，B型：在力前不存在屈服力，只产生不稳定裂纹扩展的为A型；有少量稳定扩展的为B型。F型：在力之前存在塑性变形，其后只产生稳定扩展的为F型。C，D和E型：在力之前存在塑性变形，其后有裂纹稳定扩展和不稳定扩展。根据裂纹稳定扩展和不稳定扩展所占比例不同分为C，D和E型。
五、韧性断而率计算
尽管韧性断而率放在标准的资料性附录中，然而它的重要性不可低估。因为过去还未曾有过用计算方法判定不同材料或同一材料不同状态下的韧性断裂表而大小的方法。其方法是：当力一位移曲线为F型时，其韧性断而率被定为100%。在力一位移曲线力之后，力发生急剧下降的情况时，其下降的数值大小与力的特性.http://www.zhenghangyq.com