外国人在算冲击强度时所用的Jm是怎么算的

 

2019-02-15 01:59

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  展开全部材料的韧性是断裂时所需能量的度量。描述材料韧性的指标通常有两种:

  通常用冲击韧性指标aK来度量。aK是试件在一次冲击实验时,单位横截面积(m2)上所消耗的冲击功(MJ),其单位为MJ/m2。

  标准冲击试样有两种,一种是常用的梅氏试样(试样缺口为U型);另一种是夏氏试样(试样缺口为V型)。

  同一条件下同一材料制作的两种试样,其梅氏试样的aK值显著大于夏氏试样的aK值,所以两种试样的aK值不能互相比较。

  实际工作中承受冲击载荷的机械零件,很少因一次大能量冲击而遭破坏,绝大多数是因小能量多次冲击使损伤积累,导致裂纹产生和扩展的结果。所以需采用小能量多冲击作为衡量这些零件承受冲击抗力的指标。

  在实际生产中,有的大型传动零件、高压容器、船舶、桥梁等,常在其工作应力远低于σS的情况下,突然发生低应力脆断。

  实际使用的材料,不可避免地存在一定的冶金和加工缺陷,如气孔、夹杂物、机械缺陷等,它们破坏了材料的连续性,实际上成为材料内部的微裂纹。

  在服役过程中,裂纹扩展的结果,造成零件在较低应力状态下,即低于材料的屈服强度,而材料本身的塑性和冲击韧性又不低于传统的经验值的情况下,发生低应力脆断。

  材料中存在的微裂纹,在外加应力的作用下,裂纹尖端处存在有较大的应力集中和应力场。

  随应力的增大,K1也随之增大,当K1增大到一定值时,就可使裂纹前端某一区域内的内应力大到足以使裂纹失去稳定而迅速扩展,发生脆断。

  这个K1的临界值称为临界应力强度因子或断裂韧性,用K1C表示,单位为J/m。它反映了材料抵抗裂纹扩展和抗脆断的能力。

  材料的断裂韧性K1C与裂纹的形状、大小无关,也和外加应力无关,只决定于材料本身的特性(成分、热处理条件、加工工艺等),是一个反映材料性能的常数。

  缺口冲击功是按照一定的标准在规定尺寸的试样上对规定尺寸的缺口进行一次摆锤冲击弯曲试验来测定材料抵抗冲击载荷的能力,即测定冲击载荷试样被折断而消耗的冲击功Ak,单位为焦耳(J)。

  根据我国的国标1943-2007标准,冲击强度是试件在一次冲击实验时,单位横截面积(m2)上所消耗的冲击功(J),其单位为J/m2;

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