【国家标准(GB)】 多孔橡胶与塑料 动态缓冲性能测定

ICS 83.100
中华人民共和国国家标准
GB/T 18943-2008/IS0 4651:1988代替GB/T18943---2003
多孔橡胶与塑料
动态缓冲性能测定
Cellular rubbers and plastics-Determination of dynamic cushioning performance(ISO4651:1988,IDT)下载标准就来标准下载网
2008-04-01发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2008-10-01实施
本标准等同采用ISO4651：1988多孔橡胶与塑料Amd.1:2006.
GB/T 18943—2008/ISO 4651 :1988动态缓冲性能测定》,包括其修正案IS()1651-本标准代替GB/T18943—2003多孔橡胶与塑料动态缓冲性能测定》。
本标准等同翻译ISO4651：1988。为便于使用，本标准做了下列编辑性修改：a）“本国际标准”一词改为“本标准”，b）用小数点“，”代替作为小数点的返号“，”。本标推与GB/T 18943-2003 的差异如下：-增加了警告！
更新了引用标推（见第2章）；
正了2003年版中翻译错误和文字编辑性错误。本标准的附录 A为资料性附录
本标准由中国石油和化学工业协会提出。本标准由全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会像胶杂品分会(5AC/TC35/SC7)归口。本标准起草单位：杭州顺豪橡胶工程有限公司。本标准主要起草人：张庆虎，
本标准所代替标准的历饮版本发布情况为：-GB/T18943—2003.
GB/T18943—2008/IS0 4651:1988多孔橡胶与塑料动态缓冲性能测定警告一使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验。本标准并未指出所有可能的安全问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。范围
本标推规定了通过测量物体落在试片上时的最大减速度，测定多孔橡胶材料和刚性及软质泡沫塑料的动态性能的试验方法。此试验主要是供质量保证使用的。而且这种试验也被用来获得设计数据，因此附录A中的注释可以对设计数据予以帮助。本标准只适用于包装用材料。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标谁的引用而成为本标难的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标窄达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准GB/T2918塑料试样状态调节和试验的标谁环境（GB/T2918—1998,idt1SO291：1997）GB/T2941像胶物理试验方法试样制备和调节通用程序（GB/T29412006，ISO23529,2004，IDT)
GB/T6342泡沫料与橡胶线性尺寸的测定（GB/T6312—1996,idtISO1923：1981）HG/T2867橡胶或塑料涂覆织物调节马试验的标准环境（HG/T2867—1997,idtISO2231：1989)
ISO845泡殊塑料和橡胶表观(体积)密度的测定3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。3. 1
静应力static stress
落锤总质量与附加质量乘以重力加速度多，再除以试片的原始面积。3.2
峰值减速度peakdeceleration
蒋锤冲击试片时的最大减速度，在国际单位制(SI)中，用m/2表示。3.3
位移曲线displacernentcurve
曲线表明在冲击期间由于时间因素，受冲击试片表而的位移情况（见附录A）。3. 4
动态应力dynaumicstress
落锤对试片施加的减速力除以试片的原始面积。3.5
deceleratian force
城速力
落锤质量乘以游锤的瞬间减速度。1
GB/T18943-2008/ISO4651:1988
应变strain
用试片原始厚度的百分比来表示的位移。3.7
动态压缩曲线图dynamiecompresiondiagram曲线图表明了缓冲材料在受冲击时的动态应力（单位面积上的减速力）与应变（位移/厚度）两者之间的关系。在一定的应变（动态压缩）条件下，曲线的斜率可作为已知冲击速度和试片厚度的待性常数（见附录A)。
缓冲曲线图
Acushioning diagram
片受静应力asr作用时的峰值减速度&享表面位移的最大值αLx的此曲线图表明：厚度Lo
丽数关系（见附录A），
峰值减速度修正值
valueofpea
orrected
试片原始厚度偏
标准厚度5
于测得的最大峰值
相等落高
mm的极小偏
deceleration
经过修正后的最大减现，峰值减速度修正值等乘以原始厚度，再除以标准厚度。egulalentdrop height
更力加速度，真空
试验期间，在
落高以米为单位
武中：
式计算：
落锤冲市
自用落下
的条件下能使落睡获得相同击速度的高度。相等单位为米每秒（m/s）
自由落体坏准加速度，9.
80665m/
4仪器
4. 1 总则
仪器应包括一个表面民人的平底落链、一个至少相当于落锤质量10倍的一个垫板且表面与落底面平行，动态试验设备的钟基本型号见图1和图2，图1为垂直导向下落式测试仪，图2为摆式测试仪，垂直导向下落式测试仪的落锤活垂直导向杆落到板上的武片上。垂直导向下落式测试仪适于高减速试验和（或）高静态应力试验，摆式测试仪适于相对低减速或低静态应力试验。
落锤带有一个记录冲击时减速峰值的记录仪，精度为士5%，最好是脉冲记录仪。该记录仪同时能直接测重冲击前落锤的速度，精度为士5%。能记录落链在冲击试片前25mm范围内的数字式记时器，精度为士1%。该测试应在落链距冲击试片5mm位置内测量。应在游锤的中心安装有符合4.2.1要求的传感器，以防落锤偏差。冲击传感器的信号线不宜过长，以免造成过多的连接缠绕。
落链的质量在静应力规定的范固内可进行调整。另外，可配备多个落锤供选用。当用增加质量的方法调整落链时，建议把所加质量加到落锤的上表面上。落链和垫板都应有足够的强度和硬度，这样，不必要的振动在减速时间曲线上就不会被记录下来，落锤振动的固有题率应与产品实际使用时的频率一样高，最好高于1000Hz2
GB/T 18943-2008/ISO 4651:1988试验前，应检查冲击时落锤的速度；该速度至少应是等值自由落体速度的95%。等值自由落体速度用式(1)计算：
Ug=y2gnh
式中：
Dg——自由落体的终点速度,单位为米每秒(m/s);gm--自由落体标准加速度，即9.80665m/s2在一试片上方落疆的高度,单位为来（血）。注：当试片放在垫板上时，落链装置一定要保证操作员的安全，建议使用安全开关挖制，4.2记录装量
记录减速-时间脉冲的装置应包括一个传感器，一个放大器和一个记录仪。传感器通带分压电型惑应变型两种，应根据不同传感器型号，选择具体的记录装置，任何记录装置（包括传感器和记录仪）都应有个适当的响应癫率，以测章峰值减速度，精度为士5%。通常，巢性泡沫材料所获得的减速-时间脉冲曲线在小缓冲位移处的瞬间脉冲接近于半正弦波，面高缓冲位移的缓冲曲线为三角形或甚至是火花状波，如图3所示。对硬泡沫村料冲击压缩时，由于冲击产生高缓冲位移，加速-时间脉冲曲线在起始阶段意剧升高，随后，在减速前常出现一个恒定值（或接近恒定值）。需要测量瞬间脉冲的频率响应范围要比预料的宽广。所以要准确了解记录装置各主要元件的功能和作用。12
电磁铁：
底座：
3-—位移电位计的滑效接触器；10-落：
位移电位计：
试片垫板，950
压力室,0～50 kN;
压力室耀压报警器：
照相灯光自动供给装置；
电磁铁供给和位移电位计供给装置；一所有设备的交流稳压器；
双光束示波器，0~300kHz，带自动照相；裁波放大器,50Hz。
定缓神性能用落锈装置示意图
GB/T18943—2008/ISO 4651:1988摆链支架
扁钢垫板
(2000kg)
光学位置指示仪
压电磁速仪
双路储存示仪
释敏系统
光电指示仪
（邀度）
电子计时位
0.1s至1s
图2测定动态缓冲性能用摆锤仪示意图?
4.2.1传感器
a）半正弦波
c）火花状波
减速时间腺冲曲线
GB/T18943-2008/IS04651:1988
一般来说，传感器分压电型和应变型两种。压电型减速仪几乎没有固有的缓冲作用，如果响应频率太低，则可能通过减速脉冲引起应，产生减速脉冲错误。总的说来，这些都可通过调整使传感器的固有振动频率的减速脉冲在T周期内不超过1/20而避免。然而，对于半正弦波脉冲或最初快速上升的脉冲来说，振动的固有周期小于脉冲周期的1/10或小于脉冲上升时间的1/6就足够了。应变型或感应型减速仪有较高的固有缓冲作用（临界点在0.4与0.7之间）。在测量峰值减速度时为了获得一个比5%还好的精度，对半正弦波或三角形脉冲来说，减速仪的固有振动频率应小于冲周期的1/3，对于最初快速上升的脉冲来说，固有振动频率应小于上升时间的1/6。建议使用环状剪切型压电传感器，它的电抗元件与顶部连接的托架是隔离开的。5
GB/T18943—2008/1SO4651：1988压电型减速仪对持续信号不响应，而低频率响应依赖于放人器系统的连接部件。则果是阴极输出器，那么可用阴极输出器的输入线路的时间常数与传感器来控制低频响应。为了记录5%以内的半正弦波脉冲的蜂值减速度，时间常数应至少是脉冲问期T的7倍。对于方形脉冲来说，响应值应是20T。如果连接的是充电敢大器，那么对连续正弦波的啦应在半正弦波脉冲误养5%范围内的频率为1/22T时不会减小到5%以上，方形脉冲的响应频率为1/50T。在连续响应半正弦波时减少5%的频率的这些数字也可用于使用交流电偶合的那些放大系统，4.2.2记录仪
通带阴极射线示波器适于高频响应，对于电流计示波器来说，高赖响应可能受到限制：因为这些设备通常缓冲临界值在0.4至0.7之间，半正弦波脉冲或三角形脉冲的电流计示波器应有一个小于脉周期1/3的固有振动频率。示波器和使用交流放大器的其他记录仪有不充分的低频响应，应考虑增加上述提到的充电放太器由于记录笔的惯性，直笔记录仪可能会响应不谁确。为「减少来自试验设备内的机械共振的假输出信号，直笔记录仪有必要限制高赖响应，上限频率应尽可能地保持高，以满足假信号的充分衰减。在频率等于预期频率的2倍时，最小要求是不超过5%衰减。脉冲周期和上升时间取决于所试验的材料种类和试验条件。用50 mm厚的试片，软泡沫海绵的脉冲周期在10ms至25ts范固内，硬性泡沫材料的脉冲周期可能会随上升时间而缩短，大约是2ms至5 ms 之间。用蜂值读数器可更谁确地测出冲击减速度，5试片
5.1形状与尺寸
试片应是一个具有以下尺小的长方体；长度：150mm±5mm；
宽度：150mm±5mm
停度：50mm±5mm
应采用适当的方法切割试片，无论何种切割法均不得改变其动态性能，例如用带锯或镜打，但不应使用热的金丝切制试片。
在10个--组的试片中，征意两个试片的乎均厚度差不应大于2mm,应按照GB/T6342规定的而法进行测量，试片厚度可以通过重叠试片获得，但重叠的试片数量不应超过两片，单片试片厚度不得少于20mm，重叠试片的方向应相同：5.2均匀性
每一试片的密度与该组（10个)试片平均密度的偏差不应超过士10%。5.3试验的取向性
从成品中切割的试片进行试验时的方向应与该成品受应力方向一致，如果不能保持-致，则迹在试验报告中载明成品受应力方向与试验方向的关系，5. 4 试片数量
至少用10个试片为一组进行试验，6试片的预调节和试验案件
试样应在制造后不少于72h以后进行试验。试验前，应按照GB/T2918,GB/T2941或HG/T2867的规定对试片至少静置16h。在出现争议情况时，试验条件应一致，如选择温度为23℃土2℃，相对凝度为50%土5%的标准试验条件。
样品应在制造72h后进行处理。除非供需双方同意另定，试验应在同一条件下进行。7试验步骤
7.1总则
按5.1要求取试片的原始厚度，按ISO845测量每片试片的密度，确保落锤在安全位置，6
把试片放在仪器的垫板上，准备落锤冲击试片。GB/T 189432008/IS0 4651:1988按7.2和7.3规定，以固定的预定速度和静应力每隔605士158冲击试片1次，共3次，测落锤第一次和第三次冲击时的峰值减速度，每一试片仅适应某一具体静应力和冲击速度。试片受到3次冲击试验后，静置5min，再测量其厚度。7.2冲击速度
使用相当于从250mm和750mm自由落下的两种速度，也可采用从1250mm处落下的高度。每次冲击应满足4.1规定的自由落体要求的95%，不能满足此要求的任何冲击都应于废弃。7.3静应力
对于每一次冲击速度，在供需双方同意的前提下应选择5个不同的静应力，这样，就会产生某个韵应力大约给出了冲击时的最小峰值减速度，而其余4个静应力则在这个值上下，相当于约增加10%或20%的峰值减速度。
对于特殊材料，所珠择
单的应力可以减少到2个，相当于十10的值。如果前面的试验已经表明，此次减少的对比试验危测
缓冲性能有明显变化，则供需双方应同意上述试验。8结果表示
8. 1 永久变形
试片受到冲击以后的永久变形用%S
式中：
原始厚度，单
中击后的厚度，
8.2峰值减速度
爱示，按式（）
(Lo-)x
米（mm）：
为毫米
值a，用标准自由落
峰值减速度修正
体加速度单位
式中：
试片的原
度，单
表示，按式3）计算：
-（3)
试片的标准美准厚度（50mm），单位为童米（mm）；单位的水每秒（m/s）；
标谁速度，
实际速度，单位
米海秘（m/s）：
蜂值减速值，用标准自由落体加速度为单位试验报告
试验报告应包括以下内容：
GB/T18943--2008;
b）材料说明；
试验与原材料的方向性
试验条件，且对所使用的落锤试验仪有一个简要的说明：d
所使用的静应力，试片厚度和相应的修正减速度；e
冲击后的永久变形；
试片是否重叠；
下落数及下落高度。
GB/T 189432008/IS0 4651: 1988附录A
（资料性时录）
使用动态缓冲性能获得设计数据对于您样使用本标准规定的试验方法，本附录提供了指导。A.1数据的表示
用此试验方法为设计获得的数据可用以下方式表示：A1.1减速静应力曲线图：本图为峰值减速度α(m/s）与静应力osr(kPa)的曲线图：一连续落在给定厚度试片（符合A.2.1规定）.上的落点数（符合7.1或A.2.5)与冲击速度或相等落高(符合 7.2或 A. 2. 2)的曲线图。一一不同厚度试片(符含A.2.1)与冲击速度或相等落高(符合7.2或A2.2)的曲线图。一给定厚度试片（符含A.2.1)与选定的一组冲击速度或相等落高（符合7.2或A.2.2)的曲线图：
A1.2缓冲曲线图：该曲线图与减速-静应力图相尚（见A.1.1)，而且表示出了所测量的每一组的最大位移ALmax（mm)与静应力as-的函数关系，图A.1为其缓冲曲线示意图。A.1.3动态压缩曲线图：动态应力uvr（kPa）是试片的相对压缩率ALm/ALa的函数。该再线表明了试片的原始厚度Lo（mm)与所选择的冲击速度或相等落高的关系图，A.2获得设计数据的试验要求
A.2.1试片尺寸的重要性
已知试片的尺寸（和形状)会影响到峰值减速度值，特别是部分开孔海绵或全开孔海缔的试片。校正步骤不适应于序度超出标谁公差范围的样品。该方法选用战片尺寸的差别变化可降低到充许的范围：设计时，如有可能，则所选择的原度应能代表其成品。另外，假若在其他情形下要获得特殊多孔材料更详细的设计数据，除了或代替规厚度50mm士5mm之外，应选举下列一种或多种厚度：10mm，25 mm,50 mm,75mm,100 mm和123 mm的试片:迫：自由强冲的动态减掘性能与受约京减娠的动态缓冲性能不可比较，在忽应再体性冲凹落，缓冲面和容器壁摩擦及容器外壳变形的影响。A.2.2冲击速度或相等落离
该试验方法规定选择的二个速度应能够海绵材料的性能差别。
安到城
、低初始应变速率下
对于设计数据，视最整应用条件面不间。其他速度或相等落高也是必要的对于本方法所述的两种范围以外的速度来说，同一试验机性能应是相同的。A.2.3静应力4
设计静应力的范围一般在 0.5kPa～15 kPa之间。这一范围代表了缓冲材料的绝大多数海绵材料。建议在此范围内至少有6个静应力，A.2. 4位移测量
对于符合A.1.2和 A.1.3的设计数据的表示,要求有记录由于时间固素而发生的落锤位移或落减速度装置。
A2.5落下次数
对于多数实际使用，第一次和第三次落下的性能适合于绝大多数应用。但在进行重复传送的分配8
GB/T18943—2008/IS04651.1988系统中，需要对5次冲击的峰值减速度变化应给予充足的保护。因此，建议对第一次和第五次落下性能进行测昼和报告，或根据A、1.1在减速静应力曲线图中说明第一次落下性能和相继四次落下性能的平均数的详细激据。
A.2.6温度
设计时，温度有时可能超出一40℃~十50℃的范围，这时应从IS03205试验温度的选挥》规定中选择合适的温度，与试片接触的试验仪的部件应在该温度范围不受损伤。A.2.7湿度
对于热带条件下的特殊泡沫材料的性能数锯或在这些条件下暴露的成品，建议试验温度为40℃士2℃,对湿度为 90%±5%。
注：在某些情况下，有必要严格验条件以确保试片湿度的均勾分布。减速度，
薛态应力Gar/kPa
注：，和m是选定的冲击递度。曲线（M)是冲击速度amix最小变化值与静应力a的曲线函数。缓冲示意图
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。