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落球仪法测定回弹模量操作步骤是什么?

发布日期:2025-10-27 11:03 点击次数:186

落球仪法测定回弹模量是基于Hertz碰撞理论,通过模拟钢球自由下落冲击试样后回弹的高度或位移,结合应力-应变关系计算材料的回弹模量(即材料在受力后恢复原状的能力)。以下是落球仪法测定回弹模量的详细操作步骤:

一、仪器准备与检查

仪器配置:确保落球式回弹模量测定仪配备完整,包括垂直刚性框架、高精度导轨、电磁释放装置、试样平台、光电传感器或位移传感器(可选)、压力传感器(可选)、控制系统(集成触摸屏或软件)等。

仪器校准:检查并校准仪器,确保钢球落下距离、钢球直径等参数符合标准要求。例如,钢球落下距离可能为460±0.5%mm或500±0.5%mm(ASTM标准)两用,钢球直径为¢16-0.05mm。

环境条件:确保测试环境符合标准要求,如温度、湿度等。材料性能可能随温湿度变化,例如沥青高温变软会导致回弹模量降低。

二、试样准备与放置

试样尺寸:根据测试材料类型,切割试样至规定尺寸。

试样处理:对试样进行预处理,如去除表皮、调节温湿度等。闭孔型材料(闭孔体积>25%)与开孔型材料(闭孔体积≤25%)需采用不同预处理步骤。

试样放置:将试样水平放置在试样平台上,调节平台高度使试样与上面板夹紧,确保试样在冲击过程中无滑动或翘曲。

三、测试参数设置

下落高度选择:通过控制系统设置钢球下落高度,如460mm或500mm。

钢球规格确认:确认钢球直径和质量符合测试要求。

其他参数预设:根据需要设置多组测试参数,如测试次数、数据存储方式等。

四、钢球释放与数据采集

钢球固定:在释放装置上固定钢球,确保初始速度为零。

钢球释放:通过电磁控制释放钢球,使其自由落下冲击试样。

数据采集:光电传感器或位移传感器检测钢球通过特定位置的时间,计算回弹高度或位移。压力传感器(可选)同步监测冲击过程中的应力变化。

五、回弹模量计算与结果分析

回弹率计算:根据钢球回弹高度与落下高度的比值计算回弹率。

回弹模量计算:结合应力-应变关系,利用回弹率和其他测试数据计算材料的回弹模量。

结果分析:对测试结果进行分析,评估材料的回弹性能。如需要,可结合其他测试数据(如压缩模量、加州承载比CBR等)进行综合分析。

六、注意事项与后续操作

重复测试:对每个试样进行多次测试(如三次),取最大值或平均值以提高测试精度。

数据无效处理:如果钢球在回弹过程中碰到或弹出测量装置,所得数据无效,需重新补做。

结果记录与报告:记录测试数据并生成测试报告,包括试验高度、试验次数、平均回弹高度、平均回弹率等信息。

仪器清理与维护:测试结束后关闭电源开关,清理仪器并存放至指定位置。

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