Испытание материалов ударной нагрузкой

ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ УДАРНОЙ НАГРУЗКОЙ (УДАРНАЯ ПРОБА) [c.296]

Испытания материалов ударной нагрузкой (ударная проба] [c.260]

Для изучения свойств материалов и установления значения предельных напряжений (по разрушению или по пластическим деформациям) производят испытания образцов материала вплоть до разрушения. Испытания производят при нагрузках следующих категорий статической, ударной и циклической (испытание на усталость или выносливость). [c.30]

Для построения диаграммы ударного растяжения типа диаграммы 2 на рис. XI.6 требуются специальные, очень сложные машины. Обычно применяют другой, более упрощенный способ оценки свойств материалов при действии ударной нагрузки, так называемую ударную пробу. Для испытания применяют образцы [c.296]

Допускаемые напряжения назначаются на основе результатов механических испытаний образцов соответствующих материа лов. Применяемые в настоящее время методы механических испытаний материалов весьма многообразны. По характеру приложения внешних сил они разделяются на статические, динамические (или испытания ударной нагрузкой) и испытания на выносливость (нагрузкой, вызывающей напряжения, переменные во времени). [c.75]

Для прикладных технических задач проблема оценки прочностных характеристик материалов при ударных нагрузках является важной. С этой целью проводятся испытания на удар на экспериментальных образцах, которые могут быть закреплены консольно или свободно оперты. При падении груза на образец происходит разрушение образца, для которого определяется работа, затраченная на разрушение, что позволяет в конечном счете рассчитать ударную вязкость материала и оценить его прочность на удар. [c.150]

Особую остроту приобретает вопрос о критериях оценки поведения чугуна с шаровидным графитом в условиях ударной нагрузки. Можно считать очевидным, что ударная вязкость — сила сопротивлению разрушению при однократно приложенной ударной нагрузке — не выявляет особенностей чугуна и не дает количественной характеристики, которую можно было бы использовать при расчетах на прочность. Между тем повышенная циклическая вязкость дает основание считать, что циклическая нагрузка воспринимается большим объемом металла, в результате чего повышается надежность работы чугуна но сравнению со сталью. Эти положения проверены и подтверждены ЦНИИТМАШем на установке для испытаний ударно-циклической прочности материалов [261]. [c.208]

Большинство материалов имеют относительно плохую устойчивость к дождевой эрозии при контакте самолета во время полета с дождем, снегом или льдом. Скорость, угол удара, частота и масса капель определяют скорость эрозии любого композита. Увеличение прочности и стойкости к ударным нагрузкам слоистого пластика достигается изменением его состава, но в большинстве случаев его покрывают стойким к дождевой эрозии защитным слоем, способным рассеивать часто повторяемые и дискретные дозы энергии, не вызывая заметного повреждения субстрата. Сказанное в основном касается конструкций летательных аппаратов, таких как обтекатели радиолокационной антенны, подвергающиеся воздействию факторов полета с высокими скоростями, или передние кромки быстро вращающихся лопастей, например на вертолете. Для определения относительной стойкости различных покрытий [19] могут быть проведены их эмпирические исследования на испытательном оборудовании с органами управления. Система может быть также смоделирована математически, а затем проверена эмпирическими испытаниями [20]. Много информации можно почерпнуть также из литературы, где показано влияние варьирования компонентов, входящих в композиционный материал [211. [c.293]

Автор работы, [119] расширил анализ простых ударных испытаний, выявив влияние предварительных напряжений в композиционных материалах на их работу разрушения. Он показал, что при таких динамических условиях локальный удар вызывает образование бегущей трещины, которая затем развивается под действием предварительно приложенного напряжения и многие композиционные материалы на основе углеродных волокон при этом обладают значительно меньшей энергией разрушения по сравнению с испытаниями при нормальном ударе. Эти факты имеют очень большое значение при конструировании изделий из композиционных материалов, так как в большинстве случаев ударные нагрузки приходятся на элементы конструкций, подвергнутые предварительной нагрузке, как, например, в случае лопастей турбовентиляторных двигателей. [c.126]

Для. целого ряда областей применения боралюминия необходимо знать характер его поведения при ударных нагрузках. Весьма важным при оценке сопротивления удару боралюминия, так же как и в случае монолитных материалов, является выбор типа испытания. Это особенно существенно для вновь разрабатываемых композиционных материалов, для оценки поведения которых в эксплуатационных условиях недостаточно экспериментальных данных, полученных на лабораторных образцах. Ван ней-шую роль в решении этой проблемы играет непрерывная разработка механики разрушения. [c.479]

Для выяснения поведения материалов в условиях ударного изгиба проводят испытания с записью диаграммы нагрузка — прогиб. Такое испытание имеет некоторые преимущества перед стандартным испытанием на ударный изгиб, позволяя проводить измерения разрушающей нагрузки и прогиба, а также измерение работы до максимума нагрузки и после (работа до лома). [c.61]

Применение надрезов при испытании материалов объясняется практической необходимостью установить способность материала оказывать сопротивление внезапно приложенным нагрузкам. Это привело к употреблению различного рода ударных испытаний, которые обычно производятся с таким расчетом, чтобы разрушение образца произошло от одного удара падающего груза или качающегося маятника. Эти испытания существенно отличаются от статических исследований и, вообще говоря, характеризуют материал иначе вполне возможно, что материалы, имеющие одинаковые показатели при статической нагрузке, будут вести себя совершенно различным образом при ударных испытаниях. [c.507]

Общее описание. Основным методом контроля вязкости материалов, который использовали при создании артиллерийского оружия, долгое время являлся метод испытания на ударную вязкость по Шарпи. Он был первоначально разработан в 1900 г. в Европе для определения стойкости материала к ударным нагрузкам (Мозер, 1937 г.). Необходимость ударного испытания надрезанного образца дополнительно к испытанию на растяжение возникла в результате многочисленных наблюдений хрупкого разрушения, возникающего у основания выступов или заплечиков в деталях из хрупкого металла, которые падали и тем или иным образом подвергались действию ударных нагрузок. Испытание на растяжение не давало соответствующей информации о вязком состоянии материала. [c.299]

Наряду с хладноломкостью давно известна и ударная хрупкость, т. е. переход статически вязкого материала в хрупкое состояние при ударных нагрузках. Такое поведение наблюдалось у цинка, крупнозернистого железа, сталей, подверженных отпускной хрупкости, у многих пластмасс, смол и других материалов [9]. Изменение напряженного состояния также может существенно влиять на механическое состояние материалов. Так, например, многие литые алюминиевые сплавы и чугуны при растяжении весьма хрупки (удлинение порядка 1—2%), а при сжатии довольно пластичны (укорочение порядка нескольких десятков процентов). Некоторые стали пластичны при статических испытаниях на растяжение гладких образцов, но оказываются хрупкими при статическом вдавливании пуансона в центр диска, опертого по контуру. Решающим в этих случаях является изменение способа нагружения или формы образца, ведущих к изменению напряженного состояния [11]. [c.257]

Динамические испытания применяют для оценки способности металлических материалов переносить ударные нагрузки и для выявления их склонности к хрупко- [c.202]

Стандартный метод испытания на ударный изгиб применяют для материалов, изделия из которых не имеют острых концентраторов напряжений и предназначаются для службы при возможных ударных нагрузках. Если материал работает в условиях ударных нагрузок при наличии очень острых концентраторов напряжений, необходимо применять более жесткие методы оценки хрупкости. [c.224]

Хрупкость. Многие материалы хрупки, т. е., обладая сравнительно высокой прочностью по отношению к статическим нагрузкам, в то же время легко разрушаются д и -намическими, т. е. внезапно прилагаемыми усилиями. Распространенный прием для оценки способности материала сопротивляться действию динамических нагрузок — испытание на ударный изгиб (определение удельной ударной вязкости). Удельную ударную вязкость [c.117]

Механический контроль производят в специальных механических лабораториях, где из испытуемых материалов труб изготавливают образцы, подвергающиеся растяжению, сжатию, ударным нагрузкам, испытаниям на вязкость и др. [c.490]

Испытание на ударный изгиб — наиболее распространенное из испытаний электроизоляционных материалов приложением динамической нагрузки. [c.230]

Механические испытания материалов, применяемые в настоящее время, весьма многообразны. Они разделяются по характеру приложения внешних сил на статические, динамические (или испытания ударной нагрузкой) и испытания на выносливость нагрузкой, вызывающей напряжения, переменные во времени. [c.40]

Безопасная работа элементов конструкций и машин в значительной степени зависит от физико-механических свойств материалов, из которых они изготовлены. Эти свойства изучают в лабораторных условиях путем нагружения образца до разрушения. Применяемые в настоящее время механические испытания материалов весьма многообразны. По характеру приложения внешних сил они разделяются на статические, динамические (или испытания ударной нагрузкой) и испытания на выносливость (нагрузкой, вызывающей напряжения, переменные во времени). [c.159]

Осциллограммы показывают также возможность определения параметров предельно допустимого (не вызывающего разрушения) динамического импульса нагрузки по известной осциллограмме динамических испытаний материалов. Так, из сравнения осциллограмм разрушения (рис. 45, б) и максимальной нагрузки (рис. 45, а) можно сделать вывод, что если известны значения Р, и из осциллограмм ударного испытания материала (рис. 45, б), то величины Р, и Т,. определятся из соотношения (27) [c.83]

Все приведенные характеристики получают при испытании металлов статической нагрузкой. Для котельных материалов весьма важно также определение работы удара, необходимой для разрушения образца. Эта работа определяется при испытании динамической нагрузкой на копрах маятникового типа и, отнесенная к площади поперечного сечения образца, она известна под названием ударной вязкости а в кГ-м/см . [c.419]

Кроме испытаний на растяжение при статическом нагружении проводят испытания материалов на сжатие, изгиб, кручение и др. В качестве внешнего нагружения используют не только статические нагрузки, но и переменные во времени (усталость), ударные и их комбинации. По всем видам испытаний имеется широкий выбор специальной литературы. [c.344]

Предназначено для испытания лакокрасочных пленок при ударной нагрузке в лабораторных условиях в научно-исследовательских институтах, на заводах, выпускающих и потребляющих лакокрасочные материалы в обеспечение ГОСТ 4765—73 и в соответствии с требованиями стандарта СЭВ 3386—81. [c.25]

Определение динамических характеристик. Свойства материалов противостоять ударным нагрузкам характеризуются их ударной вязкостью, которая определяется с помощью испытания образцов сечением ЮхЮмм с вырезом в средней части радиусом 1 мм и глубиной 2 мм (по схеме, изображенной на рис. 10.15). Ударная вязкость определяется отношением работы, расходуемой на ударный излом образца, к площади поперечного сечения образца (в месте надреза) [c.129]

Установки и машины для испы тания подшипниковых материалов на вклады шах,втулках и целыхпод-шипниках различают для испытания при постоянной нагрузке и для испытания при переменной или ударной нагрузке. Первые используются для испытаний подшипниковых материалов на трение и изнашивание, вторые — для испытаний тех же материалов по совокупности свойств в условиях, имитирующих эксплоата-ционные в части характера нагружения, а также для испытаний на усталость. [c.207]

В существующих определениях ударной вязкости и вязкости разрушения материала существует некоторая нечеткость. В общем случае при ударных нагрузках материалы разрушаются хрупко, т. е. с небольшими пластическими (неуиругими) деформациями до разрушения или при их полном отсутствии. Наиболее просто при высокоскоростных испытаниях, таких как ударные испытания по Шарпи или по Изоду, измеряется энергия маятника, затрачиваемая на разрушение, или общая площадь под кривой нагрузка — время, если испытательный прибор снабжен приспособлением для записи усилий в маятнике. Хорошо известно, что маятниковые методы дают результаты, очень чувствительные к форме и размерам образца и обычно трудно коррелируемые с поведением материала в реальных условиях. В принципе, эти методы являются первой попыткой измерения стойкости материала к росту трещины, а нанесение острого надреза в образце — попыткой исключения энергии инициирования трещин из общей энергии разрушения. Надрез в образце также обусловливает разрушение по наибольшему дефекту известных размеров и исключает влияние статистически распределенных дефектов в хрупком теле. Развитие механики разрушения поставило методы оценки вязкости разрушения хрупких тел на научную основу, однако ударные маятниковые методы все еще широко используются и при соблюдении определенных условий могут давать для композиционных и гомогенных материалов результаты, сравнимые с по- [c.124]

Основньши характеристиками материалов в пределах пропорциональности являются предел пропорциональности Од, предел текучести и предел прочности Св-, Упругие и механические характеристики материалов определяют экспериментально путем постановки опытов на растяжение и сжатие образцов, изготовленных из изучаемого материала. Для этой цели в лабораториях пользуются специальными машинами, способными деформировать и разрушать образцы. При этом с помощью точных приборов измеряют деформации образцов. Механические испытания материалов производят не только для изучения механических свойств материалов (прочности, пластичности, способности к упругим деформациям, способности сопротивляться ударным нагрузкам и т. д.), но и для проверки теоретических выводов (например, проверка гипотезы плоских сечений). [c.6]

Для облегчения расчетов по вышеприведенной формуле пользуются специальными таблицами, в которых для каждого угла р указана величина работы удара Ан. Для хрупких материалов величина а очень мала (0,1—0,2 кГм1см ), для стали она колеблется в пределах от 2 до 12 кГж/сж , для меди 5—5,5кГм1см , никеля 18—18,5 кГм1см . Испытания на ударную вязкость имеют большое значение при выборе металла для изготовления деталей, подвергающихся при работе динамическим нагрузкам. Ударная вязкость выявляет способность металла поглощать удар и устанавливает возможность надежной работы детали, подвергаемой ударной нагрузке, без внезапного разрушения. [c.48]

Акриловые смолы с большим молекулярным весом лучше поддаются сварке трением, поскольку остаточный мономер обычно оказывается неустойчивым при повышенных температурах и имеет тенденцию превращаться в газ и испаряться, что способствует ослаблению шва. В связи с этим при сварке трением формованных и штампованных акриловых пластмасс обычно получаются лучшие швы, чем при сварке литых акриловых материалов. Фрере [25] произвел сравнение прочностных характеристик сваренных трением и склеенных соединений полиметилметакрилата (табл. 22). Соединения, полученные сваркой трением, имели равномерную и более высокую прочность, чем клеевые соединения. Исследования поверхности соединений, сваренных трением, после испытания их на удар показали, что сварные швы лишь смещаются, в то время как клеевые соединения при той же ударной нагрузке разрушаются по линии шва. [c.105]

Третьим методом испытаний ПВХ-пластикатов на холодостойкость является испытание на ударную прочность при низких температурах (по ASTM D746-57). Испытание заключается в том, что на охлажденный образец, помещенный в специальный криостат, обрушивают удар определенной силы, который образец должен выдержать без разрушения и образования трещин. Обычно это самые тяжелые условия испытания, особенно для жестких материалов, так как разрушающая нагрузка прикладывается почти мгновенно. [c.47]

Тот факт, что после испытания на усталость 1/Гкр почти не изменяется в зависимости от размера зерна, свидетельствует, по мнению Холдена, о создании прочных дислокационных барьеров. При высоких скоростях деформации, которые применяются при испытании на ударную вязкость, дислокации не успевают освободиться и происходит хрупкое разрушение в соответствии со схемой Стро [35]. О высокой прочности препятствий движению дислокаций свидетельствуют увеличение напряжения трения решетки после испытания на усталость и более высокое значение энергии активации освобождения дислокаций в упрочненном циклической нагрузкой материале, по сравнению с энергией активации [c.102]

Испытание на твердость. Твердость — это свойство материала противостоять проникновению в него другого материала. Это свойство материала имеет большое значение при обработке материала и при использовании материала там, где он подвергается трению. Для количественной оценки твердости материала были предложены различные методы. Все методы можно разбить на 2 класса. К первому классу относятся методы, основанные на проникновении одного тела в другое. К этому классу относится метод царапанья, состоящий в том, что по испытуемому материалу перемещают другой материал и по оставляемой царапине определяют твердость испытуемого материала. Метод вдавливания— когда под давлением статич. нагрузки в испытуемый материал вдавливается штемпель специальной формы. О твердости материала судят по глубине отпечатка или же, наоборот, по величине давления для получения определенного отпечатка. Метод насечки — когда штемпель проникает в материал под действием ударной нагрузки. О степени твердости судят по глубине проникновения штемпеля. Ко второму классу относятся испытания на истираемость. Метод царапания предусматривает царапины одним материалом о другой. Тот материал, к-рый получает повреждение своей поверхности, будет слабее материала, наносящего это повреждение. Для сравнительной оценки необходимо установить вполне определенную шкалу твердости, т. е. установить ряд материалов, различных по своей твердости, с к-рыми в дальнейшем и надлежит сравнивать все остальные. Наибольшим распространением пользуется т. н. шкала Mo a, в к-рой десять различных минералов располагаются в порядке возрастания своей твердости [c.222]

Механические свойства Д., характеризующие ее способность сопротивляться механич. воздействиям, м б. под[1азделены на 1) крепость, или способность сопротивляться разрушению от действия механических усилий -) упругость, или способность принимать первоначальную форму и размеры после прекращения действия сил 3) ж е с т к о с т ь, или способность сопротивляться деформированию 4) твердость, или способность сопротивляться внедрению другого твердог о тела (для большинства методов ее определения). Свойства, определяющие низкую степень перечисленных основны.х свойств, или иначе обратные и.м, м. б. соответственно названы слабость, пластичность, податлив о с т ь и мягкость. Первые три свойства могут проявляться при разных видах напряжений, из которых простыми видами являются растяжение, сжатие и сдвиг (скалывание) изгиб и кручение заключают в себе у ке нек-рый комплекс простых видов напрягкений. По характеру действия сил различают нагрузки статические при плавном медленном действии сил и дина м и ч е с к и е при действии сил со значительной ско])остью в момент соприкосновения с тч лом (удар) или со значительным ускорением. Динамич. нагрузки прп испытании материалов м. б. однократные ударные, при к-рых тело разрушается от одного удара, и вибрационные, вызывающие разрушение при многократном возде11ствии динамич. нагрузок, с ударом или без него, но с большим ускорением. Крепость ири ударной нагрузке иногда называется в п з к о с т ь ю, а крепость при вибрационной нагрузке получила название вынос л и в о с т и. Кроме перечисленных видов действия внешних сил нужно отличать еще случай весьма длительного действия статич. нагрузки, а также силы трения, вызывающие медленное разрушение (истирание) и характеризуемые величиной изнашивания. Так как Д. является материалом анизотропным, то при характеристике действия сил на нее необходимо указывать еще их направление по отношению к направлению волокон (вдоль и поперек волокон) и годовых слоев (радиальное и тангентальное направление). Механич. свойства Д. определяются путем механич. испытаний ее в большинстве случаев на малых чистых (без пороков) образцах. Получаемые в результатах таких испытаний цифры характеризуют Д. с точки зрения ее доброкачественности, но не всегда могут [c.102]

Наряду с характеристшсами, физическое значение которых совершенно определенно, существуют и такие механические характеристики, которые неотделимы от данного частного вида испытаний и хотя характеризуют некоторые свойства материала, но характеризуют их скорее качественно, сравнительно. Как пример приведем такую величину, как относительное удлинение образца при разрыве. Материал с большим относительным удлинением при разрыве называется вязким в противоположность хрупкому, который рвется при малом относительном удлинении. Кратковременная большая нагрузка, приложенная к детали из вязкого материала, вызовет некоторую пластическую деформацию,, та же нагрузка поломает деталь из хрупкого материала. Действительно, сопротивление ударным нагрузкам определяется главным образом способностью материала поглощать энергию перед разрушением, а величина поглощенной энергии зависит не только от прочности,. НОИ от вязкости материала. Поэтому вязкость — это положительное свойство материала, и величина относительного удлинения прн разрыве является важным показателем качества его. В то же время, если определить относительное удлинение для одного и того же материала на образцах с разным отношением длины к поперечному размеру, результаты будут разными. Чтобы сравнивать степень пластичности разных материалов, нужно определить удлинение на геометрически подобных образцах. [c.123]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...