Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Под действием ударной нагрузки
РАЗРУШЕНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ лабораторная работа по дисциплине «Физическая природа разрушения и повреждения элементов оборудования»
Выполнил студент гр.БМПз 11-01 В. Р. Ишмурзин
Проверил профессор М. М Закирничная
Уфа 2015 Цель лабораторной работы: анализ значений ударной вязкости стали 09Д2С для образцов с U- и V-образным концентратором.
Необходимое оборудование, приборы и инструменты: - башенный копер INSTRON CEAST 9340; - штангенциркуль; - образцы для определения ударной вязкости с U- и V-образным концентратором. Установка для проведения испытаний - башенный копер INSTRON CEAST 9340 (рисунок 1) - напольная система для ударных испытаний с энергией удара от 0, 30 до 405 Дж (от 0, 22 до 299 фунтов силы). Данная система состоит из базового контрольно-измерительного оборудования и удобно расположенного контроллера работой башни и сбора данных.
Рисунок 1 – Установка для проведения ударных испытаний Общие теоретические сведения Удельной ударной вязкостью материала называют отношение работы ∆ WF, затраченной маятником на разрушение стандартного образца к площади его поперечного сечения A в месте излома.
(1)
Чем больше величина ударной вязкости, тем лучше материал сопротивляется динамической нагрузке. Образцы из хрупких материалов ломаются легко, с небольшой затратой работы на разрушение. Образцы из пластичных материалов наоборот – требуют на разрушение большей энергии. Изменение формы образца также сказывается на величине ударной вязкости. Переход к более широким образцам и к образцам с более острым надрезом смещает температурный интервал в сторону более высоких температур. На образцах из металлов всегда создается надрез - концентратор напряжений. Ударная вязкость в значительной мере отражает состояние поверхности образца, т.к. распределение деформации в образце неравномерно и часто бывает сосредоточенно, в основном, в поверхностных слоях. Наличие твердых поверхностных слоев понижает ударную вязкость, а мягкие поверхностные слои повышают ее.
Рисунок 2 – Эскиз образца с концентратором вида U
Рисунок 3 – Эскиз образца с концентратором вида V Ударные испытания являются ценным, а иногда необходимым дополнением к статическим испытаниям гладких образцов, главным образом для низко- и среднеуглеродистых сталей.
Удельную ударную вязкость определяется по формуле (2) dn=A/F, (2) где А – это работа удара, затраченная на излом образца; F – площадь поперечного сечения образца(в месте надреза).
dn=187, 14/89, 1* =2, 1* Дж/ = 2, 1 МДж dn=158, 7/87, 22=1, 82* Дж/ =1, 82 МДж Площадь поперечного сечения F определяем по формуле (3)
F=a*b, где a-высота исследуемого образца; b- ширина исследуемого образца.
F=9*9, 9=89, 1 F=8, 9*9, 8=87, 22
Результаты исследования заносим таблицу 1. Таблица 1 - Результаты проведенных исследований
Рисунок 4 – Образец после испытаний
Вывод: в ходе выполнения лабораторной работы по определению ударной вязкости образца из стали 09ДС2, получили навыки по ходу определения ударной вязкости и порядку определения значения ударной вязкости: -определили значение ударной вязкости для образцов V-образным концентратором меньше на 0, 28 МДж, чем с образцом U-образным концентратором, что хорошо согласуется с литературным значением.
|