ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7. Работа выполняется в виртуальной форме с использованием программного имитатора комплекса Columbus 2007/ Columbus 10 «Сопротивление материалов»

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДАРНОЙ ВЯЗКОСТИ РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Работа выполняется в виртуальной форме с использованием программного имитатора комплекса Columbus 2007/ Columbus 10 «Сопротивление материалов».

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: экспериментальное определение ударной вязкости материалов, как показателя их способности сопротивляться ударным нагрузкам.

Знание ударной вязкости позволяет оценить склонность материала к хрупкости при неравномерном распределении напряжений. В металлических конструкциях часто встречаются зоны, работающие в условиях концентрации напряжений: канавки, отверстия, галтели и т.п.

Схема эксперимента. Общие положения

Рисунок 3.7.1. Копер для испытаний: 1.- маятник; 2- образец; 3.- стрелка; 4.-шкала

Наиболее распространены испытания на динамический изгиб образцов с надрезом на маятниковых копрах (Рисунок 3.7.1). В качестве образцов используют балочки длиной L= 40 мм и поперечным сечением 10*10 мм с надрезом в средней части на глубину =2 мм.

Для испытаний образец устанавливается горизонтально в специальное гнездо и строго посредине наносится поперечный удар со стороны противоположной надрезу (Рисунок 3.7.2). Ударное нагружение осуществляется за счет свободного падения маятника, поднятого над образцом на высоту Н.

Рисунок 3.7.2 - Образец для испытаний

Ударная вязкость характеризуется относительной или удельной работой деформации а_Н, которая определяется отношением работы U, затраченной на разрушение образца площади А₀, его минимального поперечного сечения. Работу U определяют произведением

U=G*(H-H1),

где G - вес маятника, H, H1 - высоты в положениях маятника, H – исходная, с которой маятник начинает движение вниз, Н1 – конечная, на которую взлетает маятник после излома образца.