汽车材料性能测试

2024-05-09

汽车材料性能测试(共8篇)

篇1:汽车材料性能测试

1. 塑胶原材料及部件的.常规物理性能测试,包括拉伸、弯曲、冲击、维卡、燃烧等;

2. 塑胶原材料、部件及金属制品的老化性能测试;

3. 涂料性能测试,包括附着力、铅笔硬度、摩擦、磨耗及耐化学试剂等等;

2011/9 — /6:XX有限公司[1年9个月]

所属行业:检测/认证

篇2:汽车材料性能测试

(标准送审稿)

a. 工作简况

1、任务来源

本标准依据中国汽车工程学会2014年12月12日印发中汽学函[2014]73号《中国汽车工程学会技术规范起草任务书》/任务书编号2014-3制定,标准名称《汽车涂层耐紫外穿透性能测试及评价方法》。本标准主要完成单位:安徽江淮汽车集团股份有限公司、中国第一汽车股份有限公司技术中心、众泰汽车研究院、北汽新能源汽车股份有限公司、重庆长安汽车股份有限公司、华晨宝马、PPG涂料(天津)有限公司、巴斯夫上海涂料有限公司、湖南湘江关西涂料有限公司、艾仕德涂料系统(上海)有限公司、安捷伦科技(中国)有限公司、宝钢股份技术中心、上海涂料研究所、杭州库德表面处理技术有限公司、中国电器、武进晨光金属涂料、Q-LAB、一汽大众、上海汽车、阿克苏涂料有限公司、华测检测认证集团股份。

2、主要工作过程

2015年12月由安徽江淮汽车集团股份有限公司向中国汽车工程学会(以下简称中汽学会)提出制定《汽车涂层耐紫外穿透性能测试及评价方法》标准的申请,2016年1月成立了标准工作组,提出撰写思路并进行分工。

标准工作组于2016年3月在上海召开了标准启动会,会议确认了标准工作计划、撰写大纲、章节目录和工作分工。

2016年3月-2016年9月,标准工作组对标准编制策划确定的实验方案开展多轮试验验证,并修改,形成标准初稿版本。

2016年9月-10月,标准工作组完成了标准初稿的编制、函审及修改。2016年10月,标准工作组在天津进行了标准初稿评审。2016年11月-2017年7月,标准工作组对标准初稿进行试运行(试验验证),并修改,形成标准定稿版本。

2017年8月,标准工作组在苏州进行了标准专家送审稿的评审。

2017年10月,按专家评审的评审意见修订和完善标准文本,并向中国汽车工程学会提交标准送审稿。

2017年11月,单项标准终审会议(北京)。2018年1月,标准发布。3 主要参加单位和工作组成员及主要工作

本标准负责起草单位:安徽江淮汽车集团股份有限公司。

本标准参加起草单位:中国第一汽车股份有限公司技术中心、众泰汽车研究院、重庆长安汽车股份有限公司、北汽新能源汽车股份有限公司、安捷伦科技(中国)有限公司、上海涂料研究所、杭州库德表面处理技术有限公司、艾仕德涂料系统(上海)有限公司、PPG涂料(天津)有限公司、巴斯夫上海涂料有限公司、湖南湘江关西涂料有限公司、宝钢股份技术中心、中国电器、武进晨光金属涂料、Q-LAB、一汽大众、华晨宝马、上海汽车、阿克苏涂料有限公司、华测检测认证集团股份。

本标准主要起草人:邢汶平、王纳新、张馨月

本标准参加起草人:吴吉霞、向丽琴、葛菲、侯黎、付长城、王福才、谯朝晖、苏琴、张岳、张恒、李婷婷、王浩、王俊、掌继锋、唐媛、刘翔、王玫玫、赵晓宏、岳晓峰、罗川、金锋、蒋龙平安徽江淮汽车集团股份有限公司,邢汶平、向丽琴、葛菲。组建标准工作组,编写标准总体框架,编写标准目录中第1章(范围)、第2章(规范性引用文件)、第3章(术语和定义)、第4章(试验原理)、第5章(试验仪器和设备)、第6章(试验步骤)、第7章(试验评价)、第8章(试验报告)和附录A,收集标准工作组意见反馈并修改,工作汇报。

PG涂料(天津)有限公司、巴斯夫上海涂料有限公司、湖南湘江关西涂料有限公司,承担实验室试验验证工作。

标准工作组的其它成员负责对标准内容进行审核和修订,其中各主机厂成员主要负责第6章(试验步骤)和第7章(试验评价)标准内容审核和修订,仪器厂家主要负责第4章(试验原理)和第5章(试验仪器和设备)的标准内容审核和修订。b.标准编制原则和主要内容的论据

1、标准制订的主要依据

随着国家对环保越来越重视,不断有各类政策出台,极大的促进了国内汽车涂装水性漆的进程,国内自主汽车企业可开始大量研究和使用水性紧凑型工艺以及水性单涂工艺技术,以适应涂装“环保、提高质量和减低成本”的发展趋势。

目前国内汽车涂装生产线(以合资品牌为主)越来越多的采用水性紧凑型工艺,该工艺因采用免中涂,水性面漆B1涂层即不能太厚,又需承担抗紫外穿透性能及抗石击性能,因此对B1涂层(或B1+B2复合涂层)对紫外光的隔离性,即涂层的耐紫外线穿透性的检测就尤为重要。

此技术规范是免中涂材料的开发和免中涂材料的质量控制过程中至关重要的试验和评价方法。所以,本技术规范将对水性紧凑型工艺及水性单涂工艺技术等免中涂工艺在汽车生产中的推广和应用起到重要作用。

2、标准制订的原则

本技术规范通过技术交流,参考国外先进汽车企业标准,并结合江淮汽车应用免中涂工艺的实际经验,对B1涂层(或B1+B2复合涂层、单面漆涂层等)的耐紫外线穿透性进行充分验证,提出本技术规范的试验及评价方法。

3、主要内容的论据

本技术规范规定了汽车涂层耐紫外穿透性能测试及评价方法,包括。

1、范围;

规定了标准的内容及适用范围。

2、术语和定义;

规定了日光紫外辐射、紫外线穿透性、石英载玻片、积分球。

3、试验原理;

规定了紫外穿透性能检测的试验原理。

4、试验仪器和设备; 规定了测试过程中用到的主要仪器和设备底材、膜厚仪、紫外-可见分光光度计等设备的要求。

5、试验步骤:

规定了两种试验方法(方法A:剥离制膜法和方法B:石英载玻片制膜法)的涂膜制定、涂膜膜厚测定、穿透率检测、数据分析等要求。

6、评价标准;

规定了汽车涂层耐紫外线穿透性能的评价标准,作为参考标准要求。

7、附录;

作为资料性附录,规定了不同涂装工艺的定义以及不同评价标准等级对应参考涂装工艺。c.主要验证情况分析 标准工作组对主要的涂装工艺涂层进行了评估验证,通过对评估结果的分析,工作组确定了标准试验步骤及评价指标的可行性。d.专利涉及情况

本标准申报发明专利《一种汽车涂料耐紫外线穿透性能测试评价方法》,目前在实审阶段。e.预期达到的社会效益、对产业发展的作用

该标准的建立,本技术规范将对水性紧凑型工艺及水性单涂工艺技术等免中涂工艺在汽车生产中的推广和应用起到重要作用。f.采用国际、国内标准情况

目前国外的相关技术主要是各大汽车企业的标准,属于不能公开的范畴。国内、国外尚无此类国家或行业标准。g.与相关标准协调性

与相关标准没有冲突矛盾。h.重大分歧意见处理经过和依据

本标准在工作过程中,无重大分歧意见。i.标准性质建议说明 建议为推荐性标准。j.贯彻标准的要求和措施建议 在行业内组织实施。k.废止现行相关标准的建议 无

l.其它应予说明的事项 无

篇3:汽车材料性能测试

1 消声器性能测试系统

在已有的发动机台架实验室条件下, 按照GB/T 4759—2009《内燃机排气消声器测量方法》[6]的规定, 建立排气消声器测试台架, 发动机和排气消声器严格按照实际装车状态相连。原排气消声器由副消声器和主消声器两部分组成, 图1为所建立的试验台架示意图及实物安装图。

试验中排气背压的测量方法是:在发动机排气歧管出口下游75 mm处钻孔并焊接螺纹孔, 通过螺纹连接将高温排气导入到铜管中, 经铜管冷却后废气通过和铜管相连的PVC管 (可耐200℃) 引入到数据采集仪的压力变送器中测量。

排气噪声的测量方法是:用排气管将发动机排气引到台架实验室室外, 根据GB/T 4759—2009选择45°测量法使用A计权声级计进行排气噪声的测量。图2为噪声测量示意图。为消除发动机运转噪声对墙外排气噪声测量的影响, 在实验室的内墙上贴附约10 cm厚吸声材料。实验室墙外为空旷的平地, 测得排气口处的背景噪声约50 d B (A) , 根据GB/T 1859—2000[7], 测点总声压级与背景噪声声压级之差在10 d B (A) 之内时才需要做修正, 在本试验中测点总声压级与背景噪声声压级之差最少为13 d B (A) , 背景噪声的影响可忽略, 测量结果无需修正。

(1) 为发动机测控系统; (2) 为CAN总线; (3) 为数据采集仪; (4) 为燃油箱; (5) 为手动阀; (6) 为油耗仪; (7) 为三元催化转换器; (8) 为排气管; (9) 为副消声器; (10) 为主消声器; (11) 为发动机; (12) 为弹性联轴器; (13) 为测功机; (14) 为出水管; (15) 为进水管; (16) 为安装支架; (17) 为油门踏板; (18) 为油门执行器; (19) 为电缆线

2 原消声器性能测试及试验结果分析

2.1 试验过程

发动机试验台架及噪声测量设备调试完成正常工作后, 开始试验。消声器稳态试验过程:在发动机节气门全开状态下, 首先使发动机稳定在1 000 r/min, 再调节发动机转速从1 200 r/min开始, 每隔400 r/min稳定一次, 直到5 600 r/min, 共计13个转速点, 控制发动机转速误差不大于±5 r/min, 测试原排气消声器的排气噪声声压级、发动机功率、扭矩、排气背压和排气温度等, 每个转速点的测量时间为30~50 s, 以取得有效数据。消声器试验完成后, 测量与消声器等长的直管的稳态排气噪声及排气背压, 方法同消声器的稳态试验, 以计算插入损失和排气背压差。原消声器插入损失计算公式为:

式 (1) 中:D为原消声器插入损失, LP1为不装消声器只装等长直管的排气噪声声压级, LP2为装原消声器后的排气噪声声压级, 单位均为d B (A) 。

排气背压差的计算公式为:

式 (2) 中:Δp为排气背压差, p1为只装直管时的排气背压, p2为装原消声器时的排气背压, 单位均为k Pa。

2.2 原消声器试验结果

原消声器和等效直管的台架试验和噪声测量的结果如表1所示。

从表1可得出:消声器排气噪声声压级随转速的升高而增加, 消声器在低转速 (1 000~3 200 r/min) 时, 插入损失大于20 d B (A) , 消声效果较好, 但高转速 (4 800~5 600 r/min) 时, 插入损失不足10d B (A) , 消声效果较差;消声器的排气背压也随转速的升高而增加, 在低转速 (1 000~3 200 r/min) 时消声器和等效直管的排气背压相差不大, 差值小于5k Pa;而高转速 (5 200~5 600 r/min) 时排气背压差大于10 k Pa, 原消声器最大排气背压为57 k Pa, 较大的消声器排气背压加大了发动机的功率损失, 使输出功率降低。因此从消声性能和动力性两方面分析都有必要对原消声器加以改进以降低高转速下的排气噪声和排气背压。

3 消声器的CFD分析及优化设计

台架试验得到了原消声器的排气噪声及排气背压试验结果, 但对消声器各部位的消声效果及排气背压产生的主要原因尚不明确, 为此采用三维CFD仿真的方法对排气消声器内的气流特性进行仿真分析[8]。

将消声器流体的有限元模型导入到Fluent软件中, 设定初始条件和求解参数进行计算, 仿真分析的结果如图3所示。由图3 (a) 可以看出, 副消声器第一腔内的噪声要明显高于后两腔, 其原因是气流在通过穿孔管的小孔时产生了气流喷注, 从而产生二次噪声。从图3 (b) 可以看出, 主消声器内高噪声主要分布在两个部位:一是进气管在第一腔的开孔处, 这种情况和副消声器的情况类似;二是排气管在第一腔的入口处, 从图3 (c) 可以看出, 副消声器第一腔的压力要明显高于二、三腔, 且二、三腔中进入的气体很少, 即二、三腔的空间没有得到充分地利用。从图3 (d) 可以看出主消声器腔体内的压力从第一腔到第三腔逐步升高, 主要原因是进气气流大部分直接进入第三腔, 再由第三腔流入第二腔及第一腔, 而第三腔的容积相对其他两腔也较小, 从而导致压力较大;此外, 从第三腔进入第二腔时产生明显的压降, 说明气流通过多孔隔板时的扩缩损失是造成压降的主要因素。

由于该排气消声系统在某车型上的安装固定位置已确定, 形状和尺寸不能改变, 故从主副消声器的内部结构入手进行适当的调整, 结合以上Fluent仿真分析结果及相关理论知识[9], 提出以下优化方案:

对副消声器, 改变第一腔穿孔管的穿孔率及孔径来降低喷注气流, 从而减小二次噪声;在第一、二腔之间的挡板上开孔, 将第三腔的内插管表面开孔以降低排气背压;对主消声器, 减小排气管在第一腔的插入长度, 加大第一腔穿孔管的穿孔率及孔径, 使更多气体能直接流入第一腔, 减小进气管在第三腔的长度, 从而减少对挡板的冲击, 在第二腔的进气管上开孔以降低排气背压。

4 优化后的排气消声器试验结果

按以上优化方案对主副消声器的内部结构进行重新设计, 并制作消声器进行台架试验, 试验方法同原消声器, 试验所得结果及与原消声器对比如表2所示。

注:LP3为优化后消声器的排气噪声声压级, ΔLP为原消声器与优化消声器排气噪声声压级的差值, ΔLP=LP2-LP3, D1为优化后消声器的插入损失, D1=LP1-LP3, p3为优化后消声器的排气背压, Δp0为原消声器与优化消声器排气背压的差, Δp0=p2-p3, Δp1为优化消声器的排气背压差, Δp1=p3-p1。

从表2中可看出:优化后的消声器排气噪声比原消声器有明显降低, 在中低转速时 (1 000~3 600r/min) , 排气噪声降低更显著。插入损失大于20d B (A) , 消声效果进一步提高;在高转速 (4 800~5 600 r/min) 时, 排气噪声降低的最大值为3 d B (A) , 插入损失大于10 d B (A) , 消声效果得到改善;在整个转速范围内优化后的消声器排气背压比原消声器都有所降低, 在高转速 (4 800~5 600 r/min) 时, 排气背压降低更明显, 优化消声器与等效直管的排气背压差最大值为9 k Pa (出现在5 600 r/min处) , 与原消声器的排气背压差最大值相比降低了4k Pa, 从而降低了发动机的功率损失, 提高了输出功率。因此, 优化后的消声器在消声性能和动力性两方面都有了较大改进, 证明了优化设计过程和优化方案的合理性。

5 结论

(1) 建立的排气消声器性能测试系统与现有试验方法相比可不必建立消声室或半消声室, 节省资金设备投入, 同时又能满足国标规定, 保证测试精度。

(2) 根据对原消声器的台架试验和Fluent仿真分析提出了消声器的优化方案:对副消声器, 改变第一腔穿孔管的穿孔率及孔径, 在第一、二腔之间的挡板上开孔, 将第三腔的内插管表面开孔;对主消声器, 减小排气管在第一腔的插入长度, 加大第一腔穿孔管的穿孔率及孔径, 减小进气管在第三腔的长度, 在第二腔的进气管上开孔。

(3) 对优化后的排气消声器进行验证试验, 试验结果表明在消声性能和动力性两方面都有了较大改进, 证明了优化设计过程和优化方案的合理性。

参考文献

[1] Yasuda T, Wu Chaoqun, Nakagawa N, et al.Predictions and experimental studies of the tail pipe noise of an automotive muffler using a one dimensional CFD model.Applied Acoustics, 2010;71 (8) :701 —707

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[3] 王勇, 黄阔, 陈岳昌.基于GT-Power软件的BL1.6L发动机排气噪声优化研究.汽车技术, 2011; (4) :34—37Wang Yong, Huang Kuo, Chen Yuechang.Noise optimization of bl1.6l engine exhaust system based on gt-power software.Automobile Technology, 2011; (4) :34—37

[4] 邓兆祥, 李明友, 王攀, 等.微型汽车排气消声器的噪声实验分析.重庆大学学报 (自然科学版) , 2007;30 (9) :17—21Deng Zhaoxiang, Li Mingyou, Wang Pan, et al.Experiment analysis on noise of the mini bus exhaust muffler.Journal of Chongqing University (Natural Science Edition) , 2007;30 (9) :17—21

[5] 刘勇强, 左承基, 黎幸荣.发动机排气噪声测量方法的实验研究.噪声与振动控制, 2011;31 (1) :179—183Liu Yongqiang, Zuo Chengji, Li Xingrong.Experimental study on measuring methods of the engine's exhaust noise.Noise and Vibration Control, 2011;31 (1) :179—183

[6] GB/T 4759—2009, 内燃机排气消声器测量方法GB/T 4759—2009, Exhaust silencers for internal combustion engines-Measurement procedure

[7] GB/T 1859—2000, 往复式内燃机辐射的空气噪声测量工程法及简易法GB/T 1859—2000, Reciprocating internal combustion engines-Measurement of emitted airborne noise-Engineering method and survey method

[8] 谷芳, 刘伯潭, 李洪亮, 等.基于CFD数值模拟的汽车排气系统结构分析.内燃机学报, 2007;25 (4) :358—363Gu Fang, Liu Botan, Li Hongliang, et al.Structural analyses for the vehicle exhaust system based on CFD simulation.Transactions of CSICE, 2007;25 (4) :358—363

篇4:汽车材料性能测试

【关键词】汽车综合性能测试系统;CAN总线;数据采集

0.前言

汽车是现代社会必不可少的交通工具,随着汽车保有量不断增多,人们对汽车的稳定性和可靠性也日益重视,因此,汽车的综合性能测试便具有重要意义。

我国汽车综合性能测试工作主要由各地的汽车检测站执行,是汽车车辆管理的主要内容,是检查、鉴定车辆技术状况和维修质量的重要手段,是促进维修技术发展、实现视情修理的重要保证。汽车综合性能测试主要包括汽车动力性、经济性、安全性、可靠性和排气污染物等的检测、评价。通过对汽车综合性能的测试,消除或减少由于车辆安全措施不完善、车辆性能欠佳以及技术状况不良所造成的交通事故,对噪声和排放废气加以控制,可以减少汽车对人类健康所造成的危害。对可靠性、动力性、经济性的测试,能够准确地反映汽车各机构、系统、零部件的技术状况,及时发现并排除故障,保证良好的使用性能。因此加强汽车综合性能测试不仅具有直接的经济效益,而且具有重大的社会效益。

我国汽车测试技术经历了从无到有、从小到大;从引进技术、引进测试设备,到自主研究开发推广应用;从单一性能测试到综合性能测试,取得了很大进步。但国内现有的测试仪器普遍存在共性问题,如:硬件相对落后,测试精度较低;数据分析和处理功能不够强大;测试点比较分散、距离较远,信号传输降低了测量系统的信噪比,增加了试验的准备时间;扩展性和通用性较差。因此,研究和开发测试数据全面、精度高、通用性好的汽车综合性能测试系统具有很重要的现实意义。本文介绍了一种利用CAN总线构成汽车综合性能测试系统的设计方法。其特点是布线简单、可靠性高、监控能力强,有利于汽车综合性能测试系统朝着规范化、智能化、网络化方向发展。

1.CAN总线

CAN总线是由德国Bosch公司于20世纪80年代初开发的一种串行数据通信协议,主要用于解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换问题。目前,CAN总线是国际上应用最广泛的现场总线之一,具有开发维护成本低、总线利用率高、传输距离远(最远可达10km),传输速率高(最高可达1Mbps)、根据优先级的多主结构、可靠的错误检测和处理机制等优点,且CAN总线标准支持自动配置,为系统的易用性奠定了基础。

与现有网络相比,CAN总线工作于多主方式,网络中的各节点都可以根据总线访问优先权在任意时刻主动地向网络中其它节点发送信息,不分主从,通信实时性强、方式灵活。而利用现有网络只能构成主从式结构系统,通信方式也只能以主站轮询的方式进行,系统的实时性、可靠性较差。此外,CAN具有完善的通信协议,可由CAN控制器芯片及其接口芯片来实现,从而大大降低了系统的开发难度,缩短了开发周期,这些也是只仅仅有电气协议的现有网络所无法比拟的。

CAN总线现在已成为汽车总线的事实标准,在ISO11898、SAE1939以及ISO11783等标准中也都规定了CAN作为车辆数据传输标准。因此,本系统作为车辆测试设备,采用CAN总线是最为合适的,并且将来可以通过该总线直接连接车辆系统的ECU得到很多不易测量的参数,为车辆性能的研究奠定良好的硬件基础。

2.系统结构

汽车综合性能测试系统的结构如图1所示。

系统中有一个主控模块和多个汽车性能参数测试模块,各个模块间以CAN总线连接,为一主多子节点结构。其基本工作原理是:各个子节点完成多种汽车参数的测试获取,并将参数通过CAN总线发送给主控节点,主控节点对来自各个子节点的数据进行相关处理后,通过USB实时发送给人机交互设备,以实现对汽车参数的实时监测。

各节点采用80C51系列高速单片机作为微处理器,为了满足CAN总线协议,各模块还配置了通信控制器SJA1000和通信收发器82C250构成的通信接口。模块电路组成框图如图2所示。

图2 模块电路组成框图

系统中各模块需要处理大量且不同类型的数据,普通的单片机不能满足系统的要求,特采用80C51系列高速单片机作为微处理器。80C51单片机系列源于Intel公司的MCS-51系列。许多公司,如Philips、Siemens、ATMEL、华邦、LG等都以MCS-51中的基础结构8051为基核推出了许多各具特色、各具优越性能的单片机,统称为80C51系列。因此,使得80C51系列单片机的可开发性强,兼容性好且来源广泛。

80C51系列单片机的主要功能特点:

①具有一个8位微处理器CPU;②运行速度快,片内振荡器的振荡频率范围达到1.2~12MHZ;③存储空间大,具有最大8KB的片内ROM和最大256字节的片内RAM;④片外ROM和RAM的寻址范围为64KB;⑤包含21个特殊功能寄存器(SFR);⑥接口丰富,具有四个8位并行I/O接口(P0~P3),32根I/O口线,1个全双工UART串行口,可多级通信;⑦具有2个16位定时/计数器;⑧具有5个中断源,可编程为两个优先级。

80C51单片机在性能测试模块中的主要功能是:直接采集并处理各测试模块传感器的信号;通过CAN总线与其他测试模块及主控模块通信。在主控模块中80C51单片机还要将各测试模块采集的数据及分析处理结果通过USB接口传送给上位机。

模块之间的CAN的通信协议主要由CAN通信控制器完成。SJA1000是Philips公司生产的一个独立的CAN控制器,可完成CAN规范所规定的物理层和数据链路层大部分功能,适合于多种应用,特别在系统优化诊断和维护方面非常重要。

82C250为CAN总线通信收发器,具有抗恶劣电气环境下的瞬间干扰、保护总线的能力。它是CAN控制器与物理总线之间的接口,可提供对总线的差动发送和接收。

模块原理电路如图3所示。

3.结束语

CAN总线以其高性能、高可靠性和高性价比,被越来越多的应用于工业测控系统之中,是一种十分有效的通信方式。在汽车综合性能测试系统中利用CAN构成检测线通信网络,不仅可获得组网自由,扩展性强,实时性好,可靠性高的特性,而且具有自诊断和监控能力,应用前景广泛。

【参考文献】

[1]李全利,迟荣强.单片机原理及接口技术[M].北京:高等教育出版社,2005.

[2]张叶茂,肖洪祥,卿启新.基于SJA1000的CAN网络控制系统节点设计[J].军民两用技术与产品,2010,(3):47-48.

[3]李业德.基于单片机的汽车制动性能检测仪的设计[J].微计算机信息,2007,23(20):239-240.

篇5:材料性能试验相关标准及测试方法

1.拉伸实验

[1] 标准

金属拉伸试件按国标GB/T6397-1986《金属拉伸试验试样》[1] 标准ASTM D3039-76用于测定高模量纤维增强聚合物复合材料面内拉伸性能;ASTM D638用于测定试件的拉伸强度和拉伸模量[2]; 2.压缩试验

[1] 标准

压缩试件按国标GB/T7314-1987《金属压缩实验试样》[1] ASTM D3410-75(剪切荷载法测定带无支撑标准截面的聚合体母体复合材料压缩特性的试验方法)[3]。3.弯曲试验

[1] 标准

ASTM D7624用于测定聚合物基复合材料的弯曲刚度与强度性能[2]。

4.剪切试验

[1] 标准

ASTM D5379适用大部分的纤维增强型复合材料[2]。

5.层间断裂

[1] 标准

ASTM D5528和JIS K7086,仅适用于单向分层测试。其他的还未有相关标准[2]。6.冲击试验

[1] 标准

金属材料按照GB/T229-1994加工成V形缺口或U形缺口[1] 目前复合材料在冲击后的损伤性能表征主要是损伤阻抗(Damage Resistance)和损伤容限(Damage To tolerance)。

目前关于损伤阻抗和损伤容限的测试标准有ASTM D6264-98(04)和ASTM D7136 /D7136M-05标准。D6264-98用来测量纤维增强复合材料对集中准静态压痕力的损伤阻抗;D7136用来测量材料对落锤冲击试件的损伤阻抗[2]。7.疲劳试验

[1] 疲劳极限测试标准

单点试验按照航标HB5152-1980规定;升降试验法按照国标GB/T3075-1982和GB/T4337-1984[1]。

参考文献

篇6:包装材料塑料薄膜性能的测试方法

笔者在从事检验工作中,使用过一些检测方法,下面向大家简单介绍一下。

GB/T 2828.1-2003 《计数抽样检验程序逐批检验抽样计划》 GBT 2918-1998 塑料试样状态调节和试验的标准环境

规格、外观

塑料薄膜作为包装材料,它的尺寸规格要满足内装物的需要。有些薄膜的外观与货架效果紧密相连,外观有问题直接影响商品销售。而厚度又是影响机械性能、阻隔性的因素之一,需要在质量和成本上找到最优化的指标。因此这些指标就会在每个产品标准的要求中作出规定,相应的要求检测方法一般有:

1.厚度测定

GB/T6672-2001《塑料薄膜和薄片厚度测定 机械测量法》该非等效采用ISO4593:1993《塑料-薄膜和薄片-厚度测定-机械测量法》。适用于薄膜和薄片的厚度的测定,是采用机械法测量即接触法,测量结果是指材料在两个测量平面间测得的结果。测量面对试样施加的负荷应在0.5N~1.0N之间。该方法不适用于压花材料的测试。

2.长度、宽度

GB/T 6673-2001《塑料 薄膜与片材长度和宽度的测定》非等效采用国际标准ISO 4592:1992《塑料-薄膜和薄片-长度和宽度的测定》。该标准规定了卷材和片材的长度和宽度的基准测量方法。

塑料材料的尺寸受环境温度的影响较大,解卷时的操作拉力也会造成材料的尺寸变化。测量器具的精度不同,也会造成测量结果的差异。因此在测量中必须注意每个细节,以求测量的结果接近真值。

标准中规定了卷材在测量前应先将卷材以最小的拉力打开,以不超过5m的长度层层相叠不超过20层作为被测试样,并在这种状态下保持一定的时间,待尺寸稳定后在进行测量。

3.外观

塑料薄膜的外观检验一般采取在自然光下目测。外观缺陷在GB/T 2035 《塑料术语及其定义》中有所规定。缺陷的大小一般需用通用的量具,如钢板尺、游标卡尺等等进行测量。

物理机械性能

1.塑料力学性能——拉伸性能

塑料的拉伸性能试验包括拉伸强度、拉伸断裂应力、拉伸屈服应力、断裂伸长率等试验。

塑料拉伸性能试验的方法国家标准有几个,适用于不同的塑料拉伸性能试验。

GB/T 1040-1992 《塑料拉伸性能试验方法》一般适用于热塑性、热固性材料,这些材料包括填充和纤维增强的塑料材料以及塑料制品。适用于厚度大于1mm的材料。

GB/T13022-1991《塑料 薄膜拉伸性能试验方法》是等效采用国际标准ISO1184-1983《塑料 薄膜拉伸性能的测定》。适用于塑料薄膜和厚度小于1mm的片材,该方法不适用于增强薄膜、微孔片材、微孔膜的拉伸性能测试。

以上两个标准中分别规定了几种不同形状的试样,和拉伸速度,可根据不同产品情况进行选择。如伸长率较大的材料,不宜采用太宽的试样;硬质材料和半硬质材料可选择较低的速度进行拉伸试验,软质材料选用较高的速度进行拉伸试验等等。

2.撕裂性能

撕裂性能一般用来考核塑料薄膜和薄片及其它类似塑料材料抗撕裂的性能。

GB/T 16578-1996《塑料薄膜和薄片耐撕裂性能试验方法 裤形撕裂法》是等效采用国际标准ISO 6383-1:1983《塑料-薄膜和薄片-耐撕裂性能的测定 第1部分;裤形撕裂法》适用于厚度在1mm以下软质薄膜或片材。试验方法是将长方形试样在中间预先切开一定长度的切口,像一条裤子。故名裤形撕裂法。然后在恒定的撕裂速度下,使裂纹沿切口撕裂下去所需的力。使用仪器同拉伸试验仪中的非摆锤式的试验机。

QB/T1130-1991《塑料直角撕裂性能试验方法》适用于薄膜、薄片及其它类似的塑料材料。试验方法是将试样裁成带有900直角口的试样,将试样夹在拉伸试验机的夹具上,试样的受力方法与试样方向垂直。用一定速度进行拉伸,试验结果以撕裂过程中的最大力值作为直角撕裂负荷。试样如果太薄,可采用多片试样叠合起来进行试验。但是,单片和叠合试样的结果不可比较。叠合试样不适用于泡沫塑料片。

GB/T11999-1989《塑料薄膜和薄片耐撕裂性试验方法 埃莱门多夫法》是等效采用国际标准ISO 6383/2-1983《塑料薄膜和薄片耐撕裂性的测定――第二部分:埃莱门多夫法》适用于软塑料薄膜、复合薄膜、薄片,不适用于聚氯乙烯、尼龙等较硬的材料。原理是使具有规定切口的试样承受规定大小摆锤贮存的能量所产生的撕裂力,以撕裂试样所消耗的能量计算试样的耐撕裂性。3.摩擦系数

静摩擦系数是指两接触表面在相对移动开始时的最大阻力与垂直施加于两个接触表面的法向力之比。

动摩擦系数是指两接触表面以一定速度相对移动时的阻力与垂直施加于两个接触表面的法向力之比。

试验是由水平试验台、滑块、测力系统和使水平试验台上两试验表面相对移动的驱动机构等组成。

试验通过是将两试验表面平放在一起,在一定的接触压力下,使两表面相对移动,测得试样开始相对移动时的力和匀速移动时的力。通过计算得出试样的摩擦系数。

静(动)摩擦系数=目前常用的方法标准为GB/T10006-1988《塑料薄膜和薄片摩擦系数测定法》它非等效采用国际标准ISO 8295-1986《塑料-薄膜和薄片-摩擦系数的测定》。

4.热合强度

塑料薄膜作为包装材料,常常用热合的方法将被包装物封装在内,是否达到良好的密封,热合的质量很重要,目前试验室常用的仪器设备是“热梯度仪”是一台可设定不同温度、压力、时间的热合试验设备,它可用于试验某种材料在某种条件下封合的最佳效果,封合质量可用QB/T 2358-1998 《塑料薄膜包装袋热合强度试验方法》是常用的方法标准。本标准适用于各种塑料薄膜包装袋的热合强度测定。

试验是将条形试样的两端夹在拉力试验的两个夹具上,进行拉伸,破坏试样封合部位的最大力值,就是热合的力值,结果一定以单位长度的试样所用的力值来表示,即热合强度。所用的力用N/m来表示。

5.剥离力

复合薄膜是用干复式或共挤式将不同单膜复合在一起,复合的好环直接影响着复合膜的强度,阻隔性及今后的使用寿命。所以在选用包装材料前测试复合层的剥离力很重要。

GB/T8808-1988《软质复合塑料材料剥离试验方法》是将预先剥开起头的被测膜的预分离层的两端夹在拉力试验机上,测试剥开材料层间时所需的力。

6.抗冲击性能

GB/T8809-1988《塑料薄膜抗摆锤冲击试验方法》适用于各种塑料薄膜抗摆锤冲击试验。试验是测量半圆形摆锤冲击在一定速度下冲击穿过塑料膜所消耗的能量。

GB/T9639-1988《塑料薄膜和薄片抗冲击性能试验方法 自由落镖法》适用于塑料薄膜和厚度小于1mm的薄片。试验是在给定的自由落标冲击下,测定50%塑料薄膜和薄片试样破损时的能量。以冲击破损质量表示。

阻隔性能

塑料薄膜作为包装材料,需要有对内装物起到保护作用,阻隔外界环境对商品的影响。如防潮、防氧化、防油、防气味等。

1.阻隔水蒸气性能

防潮性能的测试方法有很多。常用的测试方法有GB/T1037-1988《塑料薄膜和片材透水蒸汽性能试验方法 杯式法》该方法适用于塑料薄膜、复合塑料薄膜、片材和人造革等材料。被测试样在规定的温度、相对温度条件下,将试样用混合的石蜡和蜂蜡封在透湿杯上,杯内装一定量的干燥剂,试样的两端保持一定的水蒸气压差。称量封好试样在试验前和加湿后重量的变化,其增量即水蒸气透过量。

GB/T16928-1997《包装材料试验方法 透湿率》该标准等效采用美国联邦标准FED-STD-101中第3030,该方法适用于纸塑复合材料等。试验是将干燥剂封装在试样中,将被测面暴露在测试环境中,经一定时间,称量其试验前后重量变化的增量。

GB/T6982-2003《软包装容器透湿度试验方法》适用于密封的软包装容器,将干燥剂装入被测容器中,将其密闭,然后置于规定的温湿度条件下,经一定的时间试样增重的量,即水蒸气透过量。

以上方法的缺点是试验时间长,受环境影响较大。特别是近年来,高阻隔的塑料包装材料越多,有些方法的精度显然不够了。现在本实验室引进美国M0CON公司和香港拔萃公司的透湿度测定仪。M0CON公司采用美国ASTM《 F1249-2001(代替F1249-90)Standard test method for water vapor transmission rate through plastic film and sheeting using a modulated infrared sensor》的标准。香港拔萃公司的透湿度标准正在研制检测方法标准,不久将采用于材料透水蒸气的试验。

2.阻气性能

篇7:汽车材料性能测试

(送审稿)

2014年7月 部分:磁通温度特性的测试

《稀土永磁材料性能测试方法 第1部分:磁通温度特性的测试》国家标准编制说明

一、工作简况

1、任务来源与协作单位

全国稀土标准化技术委员会于2012年转发了国家标准化管理委员会”关于下达2012年第一批国家标准修订计划的通知”(国标委综合[2012]50号),下达了《稀土永磁材料性能测试方法 第1部分:磁通温度特性的测试》国家标准的制定任务,计划号为2012023-T-469,完成年限为2014年。

稀土永磁材料性能测试方法 第1部分:磁通温度特性的测试为首次制定。负责起草单位为钢铁研究总院,一验单位为北京中科三环高技术股份有限公司,二验单位为内蒙古包钢稀土磁性材料有限责任公司和包头稀土研究院。

2、主要工作过程、标准主要起草人及其所做的工作

2012年7月,哈尔滨会议进行任务落实;

2013年11月,负责起草单位完成试验报告,将试验报告及统一样发送至验证单位,验证单位在接到试验报告后提出验证报告,并将验证报告发送至起草单位。

2013年11月,在试验报告及验证报告的基础上,由起草单位提出标准预审稿、标准编制说明等,并将试验报告、验证报告、标准预审稿、标准编制说明等(电子版)发送至稀土标委会秘书处。

2013年11月18日至20日,于江苏省苏州市召开2013全国稀土标准化技术委员会年会暨《稀土术语》等32项稀土标准工作会议,进行标准的预审。

2014年1月至6月,编制标准送审稿,进行验证性试验。2014年7月28日至31日,于呼和浩特召开标准审定会议。

本标准方法主要起草人为钢铁研究总院李卫,方以坤,朱明刚,郭朝晖,陈红升,孙威。工作包括组织制备了统一样品,与协作单位联系沟通,组织讨论实验结果,编写试验报告、标准预审稿、送审稿及编制说明。一验单位是北京中科三环高技术股份有限公司,二验单位为包头稀土研究院和内蒙古包钢稀土磁性材 料有限责任公司。

二、标准编制原则和标准内容的确定

1、编制原则

本标准是按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草的。

本标准是本着满足产品标准需求制订的,我们旨在确保方法的准确性、科学性、实用性和可操作性。

2、标准内容的确定

高性能稀土永磁材料被广泛用于惯性导航系统中的陀螺仪和加速度计,电子真空器件微波管、行波管、调速管和其它高精度仪表等器件中。永磁材料的温度稳定性(剩磁温度系数)是影响高精度仪表精确度、准确度、稳定性的重要指标之一,因此如何准确测量永磁材料的温度系数,为高精度仪表设计制作提供重要数据,显得尤为重要。

根据电磁感应定律,采用亥姆霍兹线圈作为探测元器件,通过高精度低漂移积分器检测待测样品的磁通随温度的变化规律,来表征高性能低温度系数稀土永磁材料的磁性温度稳定性。基于此,进行合理科学的设计、检测方法的优化、样品形状尺寸的限定,进而实现温度系数的高精度检测。

实现高性能低温度系数稀土永磁材料的磁通温度系数的准确、规范检测。本标准中,对测试试样的形状和尺寸以及表面光洁度进行了规定,并提出了典型的开路可逆磁通温度系数测试方法以及典型的检测装置,并对测试设备的关键技术参数给予一定的限定。

测量步骤: 1)试样的磁化

测量前先将试样沿轴向磁化至饱和,最大磁化场为该材料内禀矫顽力Hcj的3~5倍。

2)试样的稳磁处理

将磁化饱和试样从室温加热到温度(T2+20℃)后,保温2小时后自然冷却至室温。

3)测试 打开磁通计预热30分钟后将经过准备好的试样放入装置中固定,将温度计与试样接触。

(1)调节控温仪器,使试样达到测试温度T1,温度波动小于0.1℃,并且保持30分钟及以上。

(2)调节磁通计的零点漂移,记录显示磁通1,测试五次取平均值(T1)。(3)调节控温仪器,使试样达到测试温度T2,温度波动小于0.1℃,并且保持30分钟及以上。

(4)调节磁通计的零点漂移,记录显示磁通2,测试五次取平均值(T2)。4)数据处理

由公式[(T2)(T1)]100%可计算出,T1至T2温度区间内的开路可(T1)[T2T1]逆磁通温度系数。

3、预审后对问题的处理

预审会有代表提出需要对标准中给出的技术参数进行相关条件性试验验证或说明。预审会后,起草单位重点进行了稳磁处理的温度与时间参数的条件性试验,并在一验单位进行相关的验证试验,此外,起草单位对标准中的其他各项参数的选择情况进行逐一说明。(1)稳磁处理的温度和时间

稳磁处理的目的是消除试样在测试温度范围内的不可逆损失,通常是在高于第二目标温度T2 20℃的温度进行一定时间的老化处理,经过条件性试验得到老化处理的时间为2h及以上。具体见“条件性试验报告”和中科三环的“一验报告”。

(2)磁化场的选择

磁化场的选择根据《GB/T 3217-1992 永磁(硬磁)材料磁性试验方法》中“6.1 磁化场”部分来确定,磁化场为该材料内禀矫顽力Hcj的3~5倍。(3)磁通测试

第一、第二目标测试点T1和T2保温时间的选择是基于尽量保证试样温度与检测温度一直,且在很小的范围内波动,如0.1℃,而0.1℃的波动对于大多数温 度控制装置是能满足的。保温时间的长短参考老化处理试验结果。

三、与有关标准的关系

本标准规定了在开路中稀土永磁材料磁通随温度变化特性的测试方法。本标准适合各类稀土永磁材料开路可逆磁通温度特性的测量。

四、标准水平分析

国内现有测试永磁材料剩磁温度系数的技术主要为闭合磁路方法,如机械行业标准JB/T 8986-1999,国标GB/T 24270-2009,国家计量技术规范JJF 1239-2010等。对于此类闭合磁路测试方法,受积分器精度的制约,剩磁的测量误差在百分之一的量级,所以仅适用于剩磁温度系数较大的永磁材料的量测,不适合较低温度系数永磁材料(α(Br)优于-3×10-4/℃)的温度系数的准确测试。开路磁通测试方法,配备高精度积分器则更适合于低温度系数稀土永磁体温度系数的检测。

国内还没有关于开路方法检测稀土永磁材料开路磁通温度系数的国家标准,尚未查到其他国家、国际标准,本标准达到了国际先进水平。

整个起草该期间,主要起草单位的工作得到了全国稀土标准化技术委员会及相关单位的大力支持,在此表示衷心感谢,也向在本标准起草过程中,提出建议和意见及参与审定的各位专家、代表表示衷心感谢!

篇8:汽车材料性能测试

关键词:计算机控制,性能测试,汽车监控

一、汽车检测系统的意义

1目前,我国是全世界机动车保有量增长最快的国家。这也就强烈的促进了汽车行业的发展。不过对于汽车行业来说,从宏观角度来看计算机控制系统表现最为突出的是在:汽车出厂前的性能测试、汽车出厂后的监控及汽车检测三大方面。

现代计算机控制技术已渗透到汽车的各个组成部分,汽车的结构变得越来越复杂,自动化程度也越来越高。经理论分析,完全能满足诊断的需求。

2目前我国汽车维修行业已经从完全依靠检查者的感觉和实践经验进行诊断的阶段,发展到了利用专门设备进行综合检测诊断阶段。

计算机远程故障控制系统为传统汽车故障诊断技术进行了很好的补充。它增加了用于远程诊断的诊断服务器,并预期能与该技术领域力量较强的大型汽车维修企业、科研院所、高等院校或国内外汽车生产厂家建立的故障分析诊断中心互联,同时与相关专家建立一种协作关系,共同为系统提供高效、快捷的远程故障诊断服务。

其次,形成了丰富的诊断数据库和诊断知识库,提高了诊断智能,并通过多手段、多专家协同对故障进行会诊,提高了故障诊断的准确性和可靠性。

再次,远程故障诊断技术同时克服了地域障碍,使用户在行驶过程中也可以对汽车进行故障诊断和状态监测。

二、计算机控制系统在汽车性能测试方面的应用

由于电子技术的飞速发展,测试技术日新月异。应用先进、成熟的测试技术,是成功开发性能优良、经济实用的汽车性能测试系统的基本原则。

1. PLC控制系统

可编程序控制器PLC (Programmable Logic controller)控制系统:PLC是重要的机电一体化产品,其主要功能是开关量控制。起初主要用于替代继电器控制,目前已发展到具有模拟控制功能,因而应用范围也有所扩展,形成了以PLC为核心的控制系统模型。

2. 面向对象控制系统

面向对象的控制系统是利用典型基础控制产品,针对特定应用对象进行系统设计和二次开发,二次开发的重点是系统结构、专用系统或部件以及应用软件的开发。这种系统由于其针对性强,因而能够做到系统紧凑、价格低廉,并能实现EIC(电控、仪控、计算机)一体化。

3. DCS控制系统

分布式控制系统DCS(Distributed control of system),DCS是当今汽车过程工业自动化的主控系统,特点是控制分散、操作显示集中、系统具有很高的可靠性和很强的功能。

4. 模块化控制系统

近年来控制模块和模块化控制系统得到发展。模块化控制系统是以模块为基础,组成高度可配置的、分布式采集控制系统,这种系统当I/O出现故障时,只需要调换故障的模块,而不需替换整个系统。

模块化控制系统的持点是:结构简单、安装方便、组织灵活、可扩展性较好、可靠性高、维护方便。

三、计算机控制系统在汽车监控方面的应用

1. 车载端计算机控制系统的职能归纳

车载端计算机控制系统的职能可归纳为:

首先,精确定位:车载监控终端全天候24小时连续不断的接收GPS卫星信号,从而为系统提供车辆的位置和速度,定位精度可达10米。

其次,记忆功能:车载监控终端具有存储车辆位置/模拟量/异常信息的功能,而且可存储长达两个月的车辆位置/模拟量信息。

第三,控制功能:车载监控终端接收到监控中心的控制命令后,对车辆执行控制动作。

第四,通信功能:在GSM网络覆盖范围内,车载监控终端可与监控中心进行数据交换。

最后,防劫报警职能:在车辆遭受抢劫时,驾驶员触动一个隐蔽报警按钮,即可在自保的同时等待援助。

2. 监控端计算机控制系统的职能归纳

监控端计算机控制系统的职能可以归纳为:

首先,数据预处理:通信服务器从Internet上接收到车辆的信息之后对信息进行初始的验证、校验、数据日志处理。并将待处理的信息分发给有处理能力的监控终端。

其次,数据跟踪:将移动车辆的实时位置以列表的方式显示出来。

第三,跟踪监控功能:服务器端可以实现对多终端的跟踪监控,系统实现采用TCP/IP协议,采用此协议是因为该协议可以保证信息传输的可靠性和实时性。

第四,报警功能:终端设备报警分为预报警,实际报警,以及报警解除三级报警状态,这主要为了避免误报警情况发生,当服务器端收到终端设备预报警信息,则弹出报警对话框,并且在预报警车号列表框中列出发出预报警信息的车号,双击其车号可以使系统定位到该车上,预报警情况不会使系统自动定位该车号的终端。

四、计算机控制系统在汽车检测方面的应用

对于计算机控制系统在汽车检测方面的应用,我们需要从汽车管理检测和汽车故障检测两方面来进行分析。

1. 计算机控制系统在汽车管理检测方面的应用

其实也就是常说的“多站点汽车检测动态管理网络系统”主要是利用计算机信息技术实现道路运输管理部门对多个汽车检测站的检测数据进行实时传输与检测结果的自动判断,实现车辆二级维护备案,并实现对道路运输车辆技术状况的实时监控和道路运输车辆相关信息的自动化传输,该系统还可以对汽车维修企业的二级维护车辆的一次检验合格率进行监控。

该系统可以应用于所有道路运输管理部门,以及其相应的检测站,利用网络技术实现车辆技术管理及信息传递的自动化,满足交通部4号令的要求。该系统采用分级分布式星型网络结构,网络各工作站点通过集线器相互连接构成检测系统局域网络,完成数据通信和信息传输;通过调制解调器能方便地与电话网连接,加入Internet国际互联网,实现局域网与局域的远程通信,从而构成广域网。

其车辆检测、办理车辆技术等级评定和二级维护签章实行封闭式自动检测和流水作业办公。

2. 计算机控制系统在汽车故障检测方面的应用

经过多年的发展,目前国内的汽车故障检测维修行业已具相当规模。大部分汽车综合性能检测站均采用了计算机控制系统,汽车维修企业也应用维修信息管理系统,一定程度上实现了检测自动化和管理科学化。

2.1计算机控制系统可以为汽车故障检测提供技术支持

通过计算机控制系统完善汽车行业整体信息化之后,维修企业就可以通过一个公共的专家数据库查询需要的维修技巧并将自身的工作经验与同行共享;一个维修企业的配件储存是有限的,但如果将每个维修企业甚至供应商的配件仓储量、型号和规格等登入信息网,可以较好地解决企业配件短缺但一时难以购置的问题;为车主提供周到迅速的服务,应是每个维修企业追求的目标之一,车辆检测不合格需要进厂维修时,维修企业可以通过网络查询到该车辆的原始检测数据和汽车性能曲线,极大地提高维修效率和准确性。

参考文献

[1]李宪民,阎岩.现代汽车电子控制系统故障诊断与检修[M].北京:人民邮电出版社,2004

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