冲击试验和疲劳强度实验

《冲击试验和疲劳强度实验》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、实验十三金属材料的冲击实验一、实验目的测定和比较不同金属材料的冲击韧度，并观察破坏情况。二、实验设备1．JB—30A冲击试验机2．游标卡尺三、实验概述1．金属材料在动载荷作用下与静荷作用下所表现的性能是不同的。在静荷下表现良好塑性的材料，在动荷下可以呈现出脆性。因此，承受动荷作用的材料需进行冲击实验，以测定其动荷力学性能。工程上常用冲击弯曲实验来检查产品质量，揭露在静荷实验时不能揭露的内部缺陷对力学性能的影响，以及用来揭示材料在某些条件下（如低温等）具有脆性倾向的可能性。2．试件抵抗冲击破坏的能力通常以冲击韧度αK

2、表示：E2a=（N—m/mm)KA式中，E—冲断标准试件所消耗的能量。A—试件切槽削弱处之最小横截面积。冲击韧度αK是反映材料抵抗冲击载荷的综合性能指标，它随着试件的绝对尺寸、缺口形状，实验温度等条件的变化而不同。为了保证实验结果能进行比较，试件的形状，尺寸及试验条件等在有关的实验标准中均有所规定。3．冲击试件：本实验采用的是我国通用的标准试件如图24所示。实验时试件放置情况如图25所示。4．冲击试验机。其原理如图26所示。-39-绕水平轴转动的摆杆下部装有摆锤，摆锤中央凹口中装有冲击刀刃。冲击前，装好试件，将摆锤

3、按规定抬起一角度α1，当摆锤自由下落时，将试件冲断，由于冲断试件消耗了一部分能量，因此摆锤能继续向左运动摆起一个角度α2。所以冲断试件的能量为E=Q(h−h)=Ql(cosa−cosa)1221此能量E可直接在机器的度盘上读出。四．实验步骤1．记录室温。2．测量试件尺寸。3．检查机器，校正零点。检查机器运动部分和钳口座等的固结情况。校零点用空摆实验进行。4．安装试件。将摆锤拉起一角度，然后将试件放入钳口座，并用样板校正位置以对准刀刃。5．将度盘上指示副针拨至度盘左端，准备实验。6．冲击实验。将电器控制盒拿在手中，操

4、作者与观察者均远离试验机一米以上。打开控制盒上开关，并按下“摆臂下降”按钮，试验机上的升摆装置便自动下降并挂住摆杆后自动回升到某一角度。之后，再检查一下有无障碍物及其它不安全因素，一切妥善后，按动“冲击”按钮，便自动脱钩，摆锤自由下落，冲击试件，并向另一边摆至α2角度，当其再度回落后，便可按下“摆臂夹紧”按扭，使摆锤较快停止摆动。7．记下E值，观察破坏断面，绘下草图。然后，整理机器，结束实验。五、注意事项1．本实验要特别注意安全。先安试件，后再升起摆锤，严禁先升摆锤，后安试件。因为这样很危险。2．冲击时，同学们一律

5、不得站在面对摆锤运动的方向上，以免试件飞出伤人。六、预习要求1．预习本讲义及教科书上有关内容。2．明确实验目的，准备好表格，参考格式如下。原始尺寸最小横截面积材αkbh面积冲击功2破坏断口图料N—m/mm（cm）（cm）E（N—m）2A（cm）钢铁七。报告要求包括测定结果，断口图，并比较低碳钢与铸铁受冲击时，其性能有何不同。-40-实验十四金属材料的疲劳实验一、实验目的1．观察金属材料在交变应力下的破坏情况。2．了解疲劳实验的一般方法，加深理解材料疲劳极限的概念。二、实验设备1．12型材料疲劳试验机；2．百分表及表

6、架；3．钢板尺三、实验概述1．疲劳实验的基本目的是确定材料的疲劳极限（或说持久极限），通常采用的是旋转弯曲疲劳实验。疲劳极限按其定义是材料在交变应力作用下，能经受无限次循环而不破坏的最大应力的极限值。实际上，实验不可能使试件进行无限次循环，因此规定一个循环数作为“实66验基数”。对于黑色金属N=（5～10）×10，对于有色金属N=（50～100）×10，所以，实际的疲劳极限指的是能经受N次循环而不发生疲劳破坏的最大应力值。2．实验方法：取一组同样的试件（8～12根），如图27所示。每根试件选择不同的应力进行实验。第

7、一根试件的最大应力一般为0.6～0.7σb（σb为静荷强度极限），记下试件2发生破坏的循环数N，以后各根试件的应力依次减少20～40N/mm，直到最后一根试件在规定的循环次数尚不破坏时为止。最后的两根试件（破坏的和未破坏的）的应力差，应不大2于10N/mm。所得实验结果可绘成以σ和N为坐标的疲劳曲线，该曲线渐近线纵坐标即定为材料的疲劳极限。σr（这里r=−1）如图28所示。3．疲劳试验机本实验用国产12型疲劳试验机进行。它是一种简单支梁式纯弯曲疲劳试验机，原理如图29所示。试件（1）装在滚筒（2）（3）内的弹簧夹头

8、中，砝码（4）通过吊杆作用于试件上，使试件处于纯弯曲受力状态。马达（5）通过十字轴（6）使试件转动。因此，可知试件上任一点受对称循环的交变应力，其最大应力值为M16pamaxσ==max3Wπd式中，a=100mmd──试件直径P──砝码重量-41-实验的循环次数，通过计数器（7）记录下来。鼓轮（3）下有一自动停车钮，试件断裂后，可自动停车。四、实验步骤1．