Випробування на удар

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Випро́бування на уда́р — вид механічного випробування матеріалів з метою визначення їх здатності сприймати динамічні навантаження та схильності до крихкого руйнування. При ударній дії навантаження механічні характеристики матеріалу, що зазнає удару, можуть відрізнятися від характеристик, що визначаються експериментально в умовах статичноного навантаження.

Найбільшого поширення набули ударні випробування надрізаних зразків на згин (ударна проба), що носить назву випробування на ударний згин. Надріз забезпечує умови крихкого руйнування: чим він гостріший, тим меншою є локальна пластична деформація і більшою частка прямого зламу в зруйнованому перетині. Оскільки при ударі важко виміряти прикладені зусилля, опір матеріалу удару визначається величиною роботи, що витрачається на його руйнування.

Здійснення випробування[ред.ред. код]

Зразок для випробувань на ударний згин

Ударна проба здійснюється на маятникових копрах. Випробовуваний зразок розташовується, як балка, що лежить на двох опорах. Удару завдається посередині, строго проти надрізу на зразку з протилежного боку. Форма зразків і умови випробування повинні бути строго стандартними для забезпечення порівнянності результатів випробування. На рисунку показаний ескіз стандартного зразка для ударних випробувань. Закон подібності для зразків з надрізом не виконується.

Мета випробування полягає у визначенні питомої ударної в'язкості, що є мірою опору удару:

\! a_k = \frac {A}{F},кгс·м/см²

де \! A — робота, що витрачається для руйнування стандартного зразка ударним навантаженням; \! F — площа поперечного перетину зразка в місці надрізу.

У таблиці приведені ударні в'язкості конструкційних сталей.

Ударна в'язкість для деяких сталей
Характеристика сталі та хімічний склад Термічна обробка
Відпал Гартування й відпуску
σв, кгс/мм² aк, кгс·м/см² σв, кгс/мм² aк, кгс·м/см²
C < 0,15 35—45 >25 36—50 >25
C = 0,15—0,20 40—50 >22 45—65 >20
C = 0,20—0,30 50—60 >20 55—75 >15
C = 0,30—0,40 60—70 >16 70—85 >12
C = 0,40—0,50 70—80 >12 80—95 >8
C = 0,50—0,60 80—90 >10 90—105 >5
C = 0,60—0,70 85—95 >8 >100 >3
C>0,7 >95 >6 >105 >2

Пристрій для випробування[ред.ред. код]

Маятниковий копер для випробування на удар

Схема маятникового копра приведена на малюнку. Маятник 1 відводиться на кут α і кріпиться клямкою. Після відкидання клямки маятник падає, руйнуючи зразок 2, і за інерцією відхиляється на кут β Кути α і β відлічуються за положенням стрілки на шкалі 3.

Робота зламу визначається за формулою

\! A= Q (H- h)= Qr(\cos \beta - \cos \alpha), кгc·м

де \! Q — вага маятника; \! r — відстань від центру тяжіння маятника до його осі гойдання; \! H, \! h, \! \alpha і \! \beta — відповідно висота підйому маятника і його кути відхилення.

Див. також[ред.ред. код]

Ударна в'язкість

Джерела[ред.ред. код]

  • ДСТУ ISO 9016:2008 Випробування зварних з'єднань металевих матеріалів руйнівні. Випробування на ударний згин. Розташування зразка для випробування, надрізу на зразках, протокол випробування (ISO 9016:2001, ІDТ)
  • ГОСТ 10708-82 Копры маятниковые. Технические условия.
  • Фесик С. П. Справочник по сопротивлению материалов. — К.: Будівельник, 1970ю — 308 с.