金屬?zèng)_擊試樣在沖擊過程中發(fā)生扭轉(zhuǎn)的原因及對(duì)沖擊吸收功的影響選編ppt課件

1、金屬?zèng)_擊試樣在沖擊過程中發(fā)生改金屬?zèng)_擊試樣在沖擊過程中發(fā)生改動(dòng)的緣由及對(duì)沖擊吸收功的影響動(dòng)的緣由及對(duì)沖擊吸收功的影響張莊，洪剛，任立志, 張敬敏 國家鋼鐵資料測(cè)試中心，北京100081 問題的產(chǎn)生人們?cè)谧鼋饘儋Y料沖擊實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)試樣產(chǎn)生塑性變形時(shí)尤其在獲得相對(duì)高的沖擊吸收功時(shí)試樣能夠發(fā)生改動(dòng)。緣由何在、對(duì)結(jié)果有什麼影響、怎樣抑制，這是本文討論的重點(diǎn)。景象景象 圖1：100% 脆性斷口 圖2：鉗口壓痕 圖3：沖斷后彎折表示圖 圖4：試樣沒有發(fā)生改動(dòng) 圖1、圖5試樣為同一臺(tái)300J沖擊實(shí)驗(yàn)機(jī)對(duì)美國不同能量標(biāo)樣低能量、高能量、超高能量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。圖1圖4為低能量試樣，實(shí)驗(yàn)機(jī)檢定結(jié)果完全符合AS

2、TM E23-05直接檢定的要求，沖擊結(jié)果符合間接檢定的結(jié)果。從圖1可知為全脆性斷裂，圖2中鉗口壓痕DC垂直于AB。圖3、圖4為斷后表示圖，從圖4中可以看出實(shí)驗(yàn)斷裂后沒有發(fā)生改動(dòng)。景象圖5：非全脆性斷口 圖6：鉗口壓痕圖7：沖擊中發(fā)生改動(dòng)的斷后彎折表示圖 圖8：試樣發(fā)生改動(dòng) 圖5圖8位高能量試樣斷后的情形。實(shí)驗(yàn)機(jī)在符合ASTM E23-05直接檢定的條件下，其間接檢定高能量段結(jié)果不合格，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果及沖擊吸收功高于美標(biāo)樣的規(guī)范值，且相對(duì)偏向超出其5%極限規(guī)定，而高達(dá)8.9%；對(duì)于超高能量美標(biāo)試樣其偏向高達(dá)10.64%。從圖中可見試樣斷前斷后以沖擊試樣缺口為中心發(fā)生了一定的偏轉(zhuǎn)，見圖8。緣由緣由

3、首先我們以為實(shí)驗(yàn)機(jī)擺桿在沖擊實(shí)驗(yàn)過程中受一定的橫向力作用用見圖9，該力為試樣彎曲變形產(chǎn)生的，當(dāng)力大于某規(guī)定值時(shí)，擺錘在其作用下能夠發(fā)生沿橫向力方向的位移。這是由于擺錘設(shè)計(jì)及其整體構(gòu)造的剛性所決議。圖9試樣對(duì)擺錘權(quán)利的表示圖 在進(jìn)展沖擊實(shí)驗(yàn)時(shí)，試樣在斷裂過程中將對(duì)擺錘施加一對(duì)橫向力。當(dāng)其大小相等，方向相反，那么合力為零。這種形狀主要取決于裂紋起裂時(shí)的位置，為理想形狀。當(dāng)裂紋起裂點(diǎn)偏于垂直打擊中心線時(shí)，該對(duì)橫向力矢量之和不為零時(shí)，那么產(chǎn)生一使擺錘側(cè)移的力。該力隨裂紋途徑而變，當(dāng)其在沖擊過程中方向發(fā)生改動(dòng)時(shí)，這使擺錘產(chǎn)生震動(dòng)，這就是人們時(shí)有看到的在沖擊過程中擺錘的抖動(dòng)；當(dāng)在沖擊過程中，擺錘所受的測(cè)向

4、力只需大小的變動(dòng)，沒有方向的改動(dòng)，那么出現(xiàn)如圖5圖8式的試樣改動(dòng)。 然而，無論是發(fā)生擺錘的震動(dòng)還是試樣的改動(dòng)都需求擺錘做功。而這時(shí)實(shí)驗(yàn)機(jī)所顯示的沖擊吸收功為：)(nzKsyKWAAkA實(shí)驗(yàn)機(jī)所顯示的沖擊吸收功， ksyA試樣真正的沖擊吸收功， )(nzW擺錘震動(dòng)所做的功或試樣改動(dòng)所做的功。結(jié)果結(jié)果 從上述公式中的附加項(xiàng)可知，擺錘在沖擊過程中很易引起額外的能量耗費(fèi)，從而不能真實(shí)地反映試樣的真正沖擊吸收功。實(shí)踐上，由于設(shè)計(jì)的緣由導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)機(jī)整體剛性缺乏、實(shí)驗(yàn)機(jī)安裝的錯(cuò)誤產(chǎn)生振動(dòng)的傳播都是使實(shí)驗(yàn)機(jī)顯示的沖擊吸收功偏高。本篇文章僅討論擺錘設(shè)計(jì)及擺錘整體構(gòu)造的剛性所所呵斥的影響。處理方法處理方法 根據(jù)國

5、際規(guī)范及國家規(guī)范中對(duì)實(shí)驗(yàn)機(jī)剛性的要求所訴實(shí)驗(yàn)機(jī)應(yīng)有足夠的剛性。這一重要的條件在實(shí)驗(yàn)機(jī)直接檢定中是無從確定的，但是經(jīng)過間接檢定在排除其他影響要素的條件下是可以確定的。對(duì)于實(shí)驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)者來說，假設(shè)在其能量適用范圍內(nèi)滿量程的70%，沖斷的試樣仍發(fā)生圖5圖8的結(jié)果，那么可以為實(shí)驗(yàn)機(jī)擺錘構(gòu)造剛性缺乏，更改設(shè)計(jì)，盡能夠降低實(shí)驗(yàn)機(jī)擺錘剛性不住的影響。對(duì)于實(shí)驗(yàn)機(jī)運(yùn)用者來說，最好在不產(chǎn)生擺錘震動(dòng)和試樣改動(dòng)的范圍內(nèi)運(yùn)用。正如相關(guān)規(guī)范中所述，實(shí)驗(yàn)機(jī)應(yīng)和大地成為一個(gè)整體，這就強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)機(jī)安裝的重要性。假設(shè)地基做得不夠好，進(jìn)展沖擊實(shí)驗(yàn)時(shí)人們會(huì)感到地面的震動(dòng)，這樣的震動(dòng)無疑是實(shí)驗(yàn)機(jī)做功的結(jié)果，從而實(shí)驗(yàn)機(jī)所顯示的能量是由試樣的

6、真正沖擊吸收功與這部分震動(dòng)功之和。同理實(shí)驗(yàn)機(jī)剛性缺乏同樣呵斥實(shí)驗(yàn)機(jī)所測(cè)得的試樣沖擊吸收功偏高。以上引起沖擊吸收功偏高的緣由都是設(shè)計(jì)者應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注和處理的。呵斥沖擊吸收功偏高的緣由還有許多要素，這里就不詳述。 補(bǔ)充闡明以下為三臺(tái)不同的沖擊實(shí)驗(yàn)機(jī)針對(duì)美標(biāo)試樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果：mwAmA某300J國產(chǎn)實(shí)驗(yàn)機(jī)進(jìn)展美國NIST標(biāo)樣實(shí)驗(yàn)結(jié)果中高能量時(shí)試樣發(fā)生改動(dòng)實(shí)驗(yàn)溫度平均值偏向相 對(duì)偏 向%規(guī)范值結(jié)果-4013.760.16 13.6合格-40102958.949.46945不合格20252624.310.642283不合格人有了知識(shí)，就會(huì)具備各種分析才干，明辨是非的才干。所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，古人說“書中自有黃金屋。經(jīng)過閱讀科技書籍，我們能豐富知識(shí)，