文档介绍：11/6/2016安徽工业大学材料科学与工程学院1材料力学性能裴立宅材料科学与工程学院Email: lzpei1977@, ******@?为了评定材料传递冲击载荷的能力,揭示材料在冲击载荷下的力学行为,就需要进行相应的力学性能试验?加载速率定义:?载荷施加于试样或机件时的速率,用单位时间内应力增加的数值来表示?本章介绍金属材料在冲击载荷下的力学行为特点,主要讨论缺口试样冲击弯曲试验方法和金属材料的低温脆性。11/6/2016安徽工业大学材料科学与工程学院4第一节冲击载荷下金属变形和断裂的特点?冲击载荷下,由于载荷的能量性质使整个承载系统承受冲击能,所以机件、与机件相连物体的刚度都直接影响冲击过程的时间,从而影响加速度和惯性力的大小。?由于冲击过程持续时间短,测不准确,难于按惯性力计算机件内的应力,所以机件在冲击载荷下所受的应力,通常假定冲击能全部转换为机件内的弹性能,再按能量守恒法计算。11/6/2016安徽工业大学材料科学与工程学院5金属材料在冲击载荷作用下塑性变形难以充分进行,主要有以下两方面的原因:?1. 由于冲击载荷下应力水平比较高,使许多位错源同时起作用,结果抑制了单晶体中易滑移阶段的产生与发展。?2. 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。11/6/2016安徽工业大学材料科学与工程学院6?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。11/6/2016安徽工业大学材料科学与工程学院711/6/2016安徽工业大学材料科学与工程学院8塑性、韧性随应变率的增加而变化的特征与断裂方式有关:?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,塑性随着应变率的增加而减小;?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。11/6/2016安徽工业大学材料科学与工程学院9第二节冲击弯曲和冲击韧性?冲击韧性的定义:?指材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力,用标准试样的冲击吸收功Ak表示。11/6/2016安徽工业大学材料科学与工程学院10?试验在摆锤式冲击试验机上进行。?试验过程:?将样品水平放在试验机的支座上,缺口位于冲击相背的方向。?然后将具有一定质量m的摆锤举至一定高度H1,使其获得一定位能mgH1。?释放摆锤冲断试样,摆锤的剩余能量为mgH2,则摆锤冲断试样失去的位能为mgH1-mgH2,这就是试样变形和断裂所消耗的功,称为冲击吸收功,以Ak表示,单位为J。