تست وزن قطره یک روش آزمایش مکانیکی پویا است که برای ارزیابی مقاومت در برابر ضربه و رفتار شکستگی مواد ، به ویژه فلزات ، پلیمرها و کامپوزیت ها استفاده می شود. این تست شرایط بارگذاری ناگهانی ضربه را شبیه سازی می کند ، و داده های مهم را در مورد توانایی مواد در جذب انرژی و مقاومت در برابر شکستگی تحت تغییر شکل سرعت بالا فراهم می کند.
اصل اصلی تست وزن افت شامل آزاد کردن یک چکش وزنی از ارتفاع از پیش تعیین شده بر روی یک نمونه ثابت است. انرژی بالقوه چکش در اثر ضربه به انرژی جنبشی تبدیل می شود و باعث تغییر شکل سریع در ماده می شود. اندازه گیری های کلیدی شامل انرژی جذب شده در هنگام شکستگی ، سرعت ضربه و ماهیت شکستگی (شکننده یا انعطاف پذیر) است. انواع تخصصی ، مانند تست های Charpy یا Izod ، بر روی نمونه های شکاف برای ارزیابی حساسیت شکاف ، یک عامل مهم در یکپارچگی ساختاری تمرکز می کنند.
تجهیزات تست به طور معمول از یک راه آهن راهنمای عمودی ، یک چکش قابل تنظیم با جرم شناخته شده ، یک نگهدارنده نمونه و دستگاه های اندازه گیری انرژی مانند سلول های بار یا سیستم های سازگار استفاده می شود. راه اندازی های مدرن اغلب شامل دوربین های پر سرعت برای گرفتن فرایند تغییر شکل و شروع شکستگی است. جرم چکش و ارتفاع قطره برای دستیابی به انرژی های تأثیر خاص متغیر است ، از چند ژول تا چند هزار ژول ، بسته به قدرت ماده.
آماده سازی نمونه بر اساس نوع مواد متفاوت است اما به طور کلی شامل ماشینکاری دقیق به ابعاد استاندارد است. نمونه های فلزی اغلب شامل شکاف هایی برای تمرکز استرس هستند ، در حالی که نمونه های پلیمری ممکن است به شکل خام یا فرآوری شده آنها آزمایش شوند. کنترل های زیست محیطی ، مانند اتاق های دما ، آزمایش را در شرایط شدید برای ارزیابی شکنندگی سرد یا تخریب ناشی از گرما فراهم می کند.
آزمایش وزن قطره به طور گسترده در صنایعی مانند هوافضا ، خودرو ، ساخت و ساز و تولید استفاده می شود. این نقش اساسی در صلاحیت مواد بازی می کند ، و اطمینان از مؤلفه هایی مانند خطوط لوله ، عروق فشار و تیرهای ساختاری می تواند در برابر اثرات تصادفی در طول خدمت مقاومت کند. در تحقیقات ، در مطالعه مکانیک شکستگی ، چقرمگی مواد و تأثیر تکنیک های پردازش بر عملکرد تأثیر کمک می کند.
مزایای این آزمایش شامل توانایی آن در تکرار سناریوهای تأثیرگذاری در دنیای واقعی و ارائه داده های کمی جذب انرژی است. این روش روشهای آزمایش استاتیک را با آشکار کردن رفتار مواد پویا که آزمایشات استاتیک ممکن است از دست بدهد ، تکمیل می کند. با این حال ، کالیبراسیون دقیق جرم چکش ، ارتفاع قطره و تراز نمونه برای اطمینان از تولید مجدد نتیجه ضروری است.
به طور خلاصه ، تست وزن قطره ابزاری ضروری برای ارزیابی قابلیت اطمینان مواد تحت بارگذاری ضربه ، حمایت از توسعه محصولات ایمن تر و با دوام تر در بسیاری از برنامه های مهندسی است.