ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Образцы для обычных ударных испытаний из "Металловедение и термическая обработка стали Т1 " Преимущества динамических методов определения модулей упругости — их более высокая точность по сравнению со статическими, а также гибкость методики, позволяющей проследить на одном и том же образце зависимость модулей упругости от различных факторов, в частности от температуры, без значительного силового воздействия. [c.207] В случае определения скорости распространения упругих волн этим методом необходимо точно знать скорость распространения упругой волны в одной из сред. [c.207] При определении модулей упругости импульсными методами, независимо от того, используется ли при этом сквозное прозвучи-вание или локационный принцип, чаще всего возбуждают высокочастотные импульсы продольных или поперечных колебаний с помощью пьезоэлектрических преобразователей. Импульсные методы широко применяются при определении констант упругости монокристаллов и в дефектоскопии. Время прохождения импульсом заданного расстояния измеряют по развертке на осциллографе, куда посылают сигналы датчик возбуждений и приемный датчик. Датчики имеют акустический контакт с образцом, что легко осуществимо при температурах, близких к комнатной, но требует применения специальных переходников в случае экспериментов, проводимых при повышенных температурах. [c.207] Наиболее низкие частоты собственных колебаний (первой формы) для консольно закрепленного стержневого образца Х = 41 (на длине образца укладывается четверть длины волны), а для стержневого образца со свободными концами и закреплением в центральной точке .=22 (полуволновые стержни). [c.207] Первые четыре корня этого уравнения в случае гармонических колебаний соответственно равны Ио1 = 0 Xi/=4,7300 5 2 = 7,8532 xd = = 10,9956. [c.208] Экспериментальное введение поправки Рэлея целесообразно лишь для металлов и притом в диапазоне частот, характеризующихся небольшим внутренним трением, и требует определения частот не только первой формы колебаний, но и более высоких порядков. Определение собственных частот колебаний разных форм е одного установа образца позволяет изменять соотношение длины волны и диаметра образца. Далее экстраполяцией зависимости 1р/р -сп р к нулевому значению можно определять собственную частоту колебаний с учетом поправки Рэлея. Для большей точности эксперимента необходимо измерять возможно большее число форм колебаний, проверяя при этом зависимость (/ г /р/ ) от ( /Я) 2, где — частота свободных колебаний стержня, полученная экстраполяцией зависимости flp/p от к р=0. Возможность экспериментального введения поправки Рэлея ограничена линейным участком этой зависимости. [c.208] При определении модуля упругости методом цзгибных колебаний, помимо смещения поперечного сечения в плоскости изгиба, наблюдается его вращение вокруг осей, перпендикулярных этой плоскости. [c.208] По мере увеличения lid отношение fulfu стремится к 2,757, а погрешность определения модуля — к нулю. При практически удобных величинах //( =10- -15 погрешность в определении модуля весьма заметна и находится в-пределах 2—5 %. [c.208] Динамический процесс деформации или разрушения может возникнуть как вследствие резкого возрастания внешней нагрузки, так и вследствие резкого понижения сопротивления тела, например при хрупком разрушении [1]. Поэтому, строго говоря, динамические испытания металла могли бы проводиться и при медленном, статическом приложении нагрузки. Однако подобный подход исключает возможность разделения испытаний на статические и динамические, так как это разделение оказывается зависящим от свойств материала, а не от характера приложения, нагрузки. Поэтому оговаривая, что это разделение условно, под динамическими будем понимать испытания, при которых скорость деформирозания значительно больше, чем при обычных статических механических испытаниях. [c.209] Современные разрывные машины поз.воляют перемещать захваты со скоростью до нескольких метров в секунду, поэто.му граница между статическими н динамически.ми испытаниями становится еще более условной. [c.209] В проекте методических указаний Госстандарта СССР [2] динамическим испытанием принято считать нагружение при перемещении захватов со скоростью более 10 мм/мин. При такой скорости нагружения на высокоскоростных машинах могут быть определены динамические свойства при растяжении и сжатии и параметры динамической вязкости разрушения, Пр аналогично тому, как это осуществляется при статическом нагружении с малыми скоростями деформирования (Я ы, Сгс) (см. раздел 15). Подобные испытания на высокоскоростных машинах имеют пока чисто исследовательское назначение из-за высокой стоимости оборудования, относительной сложности испытаний и недостаточной отработки методики. [c.209] Во многих случаях такой подход оправдан, например в случае низколегированных, низкоуглеродистых сталей при температурах в интервале хрупкости, однако, как будет показано ниже, это справедливо далеко не всегда. [c.209] Таким образом, первое и до настоящего времени основное назначение динамических (ударных) испытаний — простейшее и наименее трудоемкое определение опасной хрупкости металлов и сплавов для сравнительной оценки составов сплавов и технологических режимов. [c.209] Другое назначение динамических испытаний — определение механических свойств металлов и сплавов при повышенной скорости деформирова-II и я. Это часто. необходимо для материала конструкций, испытывающих в эксплуатации нагружение с большой скоростью. Вероятно, наиболее целесообразно для этих целей испытание на высокоскоростных машинах с постоянной в процессе испытания скоростью относительного перемещения захватов, причем не-только образцов с надрезом на изгиб, но н образцов другой формы при других способах нагружения. [c.209] Для сопоставления ударных испытаний со статическими либо используют работу разрушения образца для обоих видов нагружения, либо копер оборудуют силоизмерительной аппаратурой в этом последнем случае сопоставление более полное. [c.210] Программа нагружения задается задатчиком 17. Для поддержания в процессе испытания постоянного давления к серво-вентилю подключены дополнительные аккумуляторы 18, находящиеся под давлением перед испытанием. [c.210] В процессе испытания запасенное в них давление используется для дополнительной стабилизации скорости движения поршня. [c.210] Чтобы испытание проходило с постоянной скоростью, имеется устройство задержки во времени момента приложения нагрузки (рис. [c.210] Схема работы маятникового копра приведена на рис. 13.3. Маятник свободно качается на шариковых подшипниках в точке О. Исходный угол подъема а (точка А) может быть для данного копра постоянным или переменным. [c.211] Вернуться к основной статье