材料在冲击载荷下的力学性能.ppt

第38页,共54页，星期六，2024年，5月第39页,共54页，星期六，2024年，5月第40页,共54页，星期六，2024年，5月第41页,共54页，星期六，2024年，5月第42页,共54页，星期六，2024年，5月JB-S300数显冲击试验机主要技术参数及指标：1摆锤预扬角：150°2摆轴中心至打击中心的距离：750mm、800mm3冲击速度：5.2m/s、5.4m/s4最大冲击能量：300J/500J、500J/250J5试样支座跨距：40mm6试样支座端圆弧半径：R1-1.5mm7冲击刀圆弧半径：R2-2.5mm8冲击刀两斜面夹角：30°9冲击刀厚度：16mm10主机外形尺寸：2124mm×600mm×1340mm、2300mm×600mm×1400mm11重量：480kg、580kg第43页,共54页，星期六，2024年，5月JB-300/500W微机控制冲击试验机技术参数：1冲击能量：300J、150J/500J、250J2摆锤预扬角：150o3冲击速度：5.2m/s/5.4m/s4试样支座跨距：40mm5钳口圆角：R1-1.5mm6冲击刀刃圆角：R2-2.5mm7试样规格：55×10×10mm第44页,共54页，星期六，2024年，5月第45页,共54页，星期六，2024年，5月第46页,共54页，星期六，2024年，5月第47页,共54页，星期六，2024年，5月第48页,共54页，星期六，2024年，5月第49页,共54页，星期六，2024年，5月第50页,共54页，星期六，2024年，5月第51页,共54页，星期六，2024年，5月第52页,共54页，星期六，2024年，5月第53页,共54页，星期六，2024年，5月第54页,共54页，星期六，2024年，5月2、金属材料在冲击载荷作用下塑性变形难于充分进行，原因为：⑴冲击载荷下应力水平比较高，滑移临界切应力增大，产生附加强化；使许多位错源同时起作用，抑制了单晶体中易滑移阶段的产生与发展。⑵冲击载荷增加了位错密度和滑移系数目，出现孪晶，减小了位错运动自由行程平均长度，增加了点缺陷的浓度。第6页,共54页，星期六，2024年，5月静载荷作用时：塑性变形比较均匀的分布在各个晶粒中；冲击载荷作用时：塑性变形则比较集中于某一局部区域，反映了塑性变形不均匀。这种不均匀限制了塑性变形的发展，导致了屈服强度、抗拉强度的提高，且屈服强度提高的较为明显，抗拉强度提高的较少。如图所示。3、材料塑性和应变速率之间无单值依存关系。第7页,共54页，星期六，2024年，5月4、随应变率增加，塑性、韧性与断裂方式有关。如果在一定加载条件及温度下：材料产生正断，则断裂应力变化不大，随应变率的增加塑性减小；如果材料产生切断，则断裂应力随着应变率提高显著增加，塑性的变化不一定，可能不变或提高。第8页,共54页，星期六，2024年，5月§3-2冲击弯曲和冲击韧性一、冲击韧性是指材料在冲击载荷作用下吸收（弹性变形功）塑性变形功和断裂功的能力。常用标准试样的冲击吸收功AK来表示。二、冲击试样如图所示1、冲击弯曲试验试样的种类：夏比v型缺口冲击试样（我国以前称夏氏试样）夏比u型缺口冲击试样（我国以前称梅氏试样）无缺口冲击试样：适用于脆性材料（球铁、工具钢、淬火钢等）缺口试样第9页,共54页，星期六，2024年，5月2、冲击试样开缺口的目的使缺口附近造成应力集中，保证在缺口处破断。缺口的深度和尖锐程度对冲击吸收功影响显著。缺口越深、越尖锐，Ak值越小，材料表现的脆性越大。所以，不同类型和尺寸试样的Ak值不能相互换算和直接比较。第10页,共54页，星期六，2024年，5月三、冲击弯曲试验原理1、冲击试验的分类：按其服役工况有：图简支梁下的冲击弯曲试验（夏比冲击试验）悬臂梁下的冲击弯曲试验（艾氏冲击试验）GB/T4158－1984冲击拉伸试验冲击扭转试