夏比冲击试验长期以来被广泛应用于评价材料冲击韧性的优劣,但是传统冲击试验机测定的冲击功物理意义不明确,不能表征金属材料的冲击韧性。仪器化冲击试验通过测出试样在冲击过程中的载荷历程,能详尽地记录冲击过程中材料的弹性、塑性变形以及断裂等动态变化过程,成为冲击试验发展的新方向。本课题首先在实验室现有的摆锤式冲击试验机基础上,采用压电加速度传感器,结合最先进的虚拟仪器技术,应用LabVIEW软件平台构建一个仪器化冲击试验测试系统。其次利用该系统进行冲击试验,测出冲击过程中摆锤的加速度,一方面计算材料的冲击力-时间等特征曲线,分析摆杆的振动与冲击能量的转换关系,研究将加速度传感器用于仪器化冲击试验方法的可行性；另一方面对摆杆的振动进行理论分析,结合试验所得加速度数据的功率谱密度分析结果,研究摆杆在试样冲击过程的动态响应与材料韧脆性之间的关系。本课题的研究结果如下：(1)采用虚拟仪器的基本思想和LabVIEW的软件开发平台构建仪器化冲击测试系统,简单快捷、运行可靠,满足仪器化冲击试验方法的要求；(2)用测得的加速度计算的冲击功不受摆杆振动的影响,与试验机表盘读数吻合,计算的冲击力-时间等特征曲线能反映冲击过程材料的弹性、塑性变形以及断裂的变化过程,故将加速度传感器用于仪器化冲击试验是可行的；(3)可以用裂纹扩展功占总冲击功的百分比γ来衡量材料的韧脆性,γ越大,材料的韧性越好；(4)摆锤在冲击载荷下的动态响应是摆杆的各阶固有振动叠加的结果。韧性越好的材料,摆杆的动态响应就以低频固有振动为主,低频处所占的能量就越高；相反脆性越好的材料,摆杆的动态响应就以高频固有振动为主,高频处所占的能量就越高。