Перейти к содержимому


Ударная вязкость... Кто она и зачем?


Сообщений в теме: 43

#1
Автор темы  le mat Отправлено 10 June 2011 - 00:06

     

    • Изображения le mat
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 715 сообщений
  • Город:Балашиха
Доброго времени суток.
Вот размышлял тут надысь по поводу ударной вязкости... Из каких соображений назначают оную?
Пример: проектируем некий сфероконный узел с импульсными характеристиками нагружения. Все временные характеристики импульса нагружения известны (время нарастания, максимальная амплитуда, длительность). По прочности проходят, к примеру, несколько марок сталей... ИЧСХ с разными ударными вязкостями. Из каких соображений подбирать материал?

#2
Автор темы  le mat Отправлено 12 June 2011 - 23:06

     

    • Изображения le mat
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 715 сообщений
  • Город:Балашиха
Ммм... Спрошу более конкретно.
Допустим имеется тяга, коия периодиццки (с частотой, к примеру, раз в секунду) нагружается следующим образом (см. рисунок.)
Прикрепленное изображение: диаграмма.jpg

И есть стали из коих оную можно изготовить. Для первой, к примеру, сигма 0,2 - 2100 МПа, сигма в - 2200 МПа, ударная вязкость - 30 Дж/см2. Для второй сигма 0,2 - 950 МПа, сигма в - 1050 МПа, ударная вязкость - 80 Дж/см2.
Вариант 1
Считаем, что оная тяга имеет одно и то же сечение (запас прочности в первом случае 1,3, во втором 2,87).

Вариант 2
Считаем, что оная тяга имеет один и тот же запас прочности (к примеру 1,3).
Вопрос - как ко всему этому прицепить ударную вязкость? :unknw: :unknw: :unknw:
И необходимо ли это делать вообще?
Поможите люди добры глупому химику-синтетику.

#3
Саян Отправлено 13 June 2011 - 10:26

    феникс 1 2/5 ранга

    • Блог Саян
    • Галерея Саян
    • Изображения Саян
  • Editor
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 14,025 сообщений
  • Город:СПб, с/з
  • Имя:Михалыч и на ты
Ударная вязкость - сколько энергии безболезненно может поглатить конструкция. Вот и считайте эту энергию. Ваще мутная характеристика. Надо еще учитывать, что она от температуры пляшет.

#4
Fuchs Отправлено 13 June 2011 - 18:26

     

    • Изображения Fuchs
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 2,775 сообщений
  • Город:Гамбург
Ударная вязкость - показатель пластичности материала. Чем выше, тем лучше. Нет ни одной формулы, где бы она применялась. Никакие расчёты на её основе невозможны. В Европе и Америке вместо ударной вязкости [J/cm^2] применяют работу по распространению трещин [J], для образца определённого сечения с U- или V-канавкой.

Просмотр сообщенияСаян (сегодня, 08:26) писал:

Надо еще учитывать, что она от температуры пляшет.
Собственно её чаще всего и используют, чтобы определить, как поведёт себя материал при низких температурах.

#5
Виктор Алексеевич Отправлено 13 June 2011 - 18:50

     

    • Галерея Виктор Алексеевич
    • Изображения Виктор Алексеевич
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 2,367 сообщений
  • Город:Санкт-Петербург
  • Имя:Виктор Алексеевич Леонтьев , или Алексеич
Fuchs,

Просмотр сообщенияFuchs (сегодня, 17:26) писал:

Ударная вязкость - показатель пластичности материала
Открытие, однако:) Значит стали, из которых делают броню пластичные?
Ударная вязкость - способность сопротивляться ударным нагрузкам. Если прочность -способность сопротивляться разрушению и испытывается на разрывных машинах, то ударная вязкость испытывается на копре, ударом. Если применить это свойство к биологическому организму - умение держать удар или поглощать энергию удара. "Резинистость" , что-ли?
Повышает ударную вязкость стальных сплавов марганец. В броне, в пружинах , в деталях штампов...

#6
mikola_p Отправлено 13 June 2011 - 19:01

     

    • Изображения mikola_p
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 1,632 сообщений
  • Город:Ростовская обл.Азовский р-н. х.Победа.
  • Имя:Николай Пшенецкий (для форумчан просто Коля)

Просмотр сообщенияKROTT (10 Июнь 2011 - 00:06) писал:

Все временные характеристики импульса нагружения известны (время нарастания, максимальная амплитуда, длительность). По прочности проходят, к примеру, несколько марок сталей.
При динамической нагрузке обычный расчёт на статическую прочность не канает. Для таких случаев есть спец методики рассчёта учитывающие характер нагрузки и форму детали. Как правило, при динамических и циклических нагрузках надо брать сталь с большей ударной вязкостью ( которая у одной и той-же стали сильно зависит от термообработки, чистоты поверхности и технологии изготовления). Учёбник по сопромату вам в помощь. Рассчёты на динамические нагрузки должны быть в конце

#7
Fuchs Отправлено 13 June 2011 - 19:01

     

    • Изображения Fuchs
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 2,775 сообщений
  • Город:Гамбург
Виктор Алексеевич, что по-Вашему означает "сопротивляться ударным нагрузкам"? Деталь может согнуться и не сломаться. А может сломаться без какой-либо пластичной деформации.
"Резинистость" - не предполагает "пластичность? Или есть резина, которая не пластичная?

Просмотр сообщенияВиктор Алексеевич (сегодня, 16:50) писал:

Повышает ударную вязкость стальных сплавов марганец
Не только марганец, никель, например тоже.

#8
Fuchs Отправлено 13 June 2011 - 19:06

     

    • Изображения Fuchs
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 2,775 сообщений
  • Город:Гамбург

Просмотр сообщенияmikola_p (сегодня, 17:01) писал:

При динамической нагрузке обычный расчёт на статическую прочность не канает.
Точно-точно. Очень важно, сколько циклов планируется.
Из приведённых двух сталей я б первую ни в коем случае не взял, хоть она и 30 Джоулей на квадратный см даёт.

#9
tmpr Отправлено 13 June 2011 - 19:20

     

    • Галерея tmpr
    • Изображения tmpr
  • Editor
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 11,453 сообщений
  • Город:Москва

Просмотр сообщенияKROTT (10 Июнь 2011 - 00:06) писал:

Из каких соображений назначают оную?
встречал только как показатель качества металла и ХТО, для контроля.
Прикрепленное изображение: 7.gif

Сообщение отредактировал tmpr: 13 June 2011 - 19:21


#10
Виктор Алексеевич Отправлено 13 June 2011 - 19:23

     

    • Галерея Виктор Алексеевич
    • Изображения Виктор Алексеевич
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 2,367 сообщений
  • Город:Санкт-Петербург
  • Имя:Виктор Алексеевич Леонтьев , или Алексеич
Fuchs,

Просмотр сообщенияFuchs (сегодня, 18:01) писал:

"Резинистость" - не предполагает "пластичность? Или есть резина, которая не пластичная?
Определение из Хрестоматии - "Технологии металлов" : " Пластичность - свойство материала менять свою форму под воздействием силы и
сохранять ее после прекращения ее воздействия" (пластилин, значит),,, "Упругость - свойство материала менять свою форму под воздействием силы и возвращаться в первоначальную форму после прекращения ее воздействия". (рессора, резина значит).
Из этого следует, что пластилин и резина две противоположности.

Просмотр сообщенияFuchs (сегодня, 18:01) писал:

Не только марганец, никель, например тоже.
Напрасно, значит , Гитлер расстраивался, что с потерей марганцевистых рудников у г. Никополь, немецкой броне для танков будет "анус".
Никель для брони? Чтобы не ржавела, если только?

#11
offline Отправлено 13 June 2011 - 19:25

     

    • Блог offline
    • Изображения offline
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 5,650 сообщений
Я считаю ударную вязкость нужно привязывать только при низких температурах. В данном случае расчет нужно вести по пределу прочности стали, с учетом динамической нагрузки.

#12
Виктор Алексеевич Отправлено 13 June 2011 - 19:34

     

    • Галерея Виктор Алексеевич
    • Изображения Виктор Алексеевич
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 2,367 сообщений
  • Город:Санкт-Петербург
  • Имя:Виктор Алексеевич Леонтьев , или Алексеич
s_even,

Просмотр сообщенияs_even (сегодня, 18:25) писал:

Я считаю ударную вязкость нужно привязывать только при низких температурах
Частые случаи при естественных низких температурах (Заполярье), когда деталь выдерживала растяжение, изгибы, но лопалась при ударе.

#13
offline Отправлено 13 June 2011 - 19:37

     

    • Блог offline
    • Изображения offline
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 5,650 сообщений
Виктор Алексеевич, В этом ведь и смысл испытаний, а так же способ их проведения.

#14
Fuchs Отправлено 13 June 2011 - 19:39

     

    • Изображения Fuchs
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 2,775 сообщений
  • Город:Гамбург
Виктор Алексеевич, почему Вы всё время говорите только о броне? Кстати, она что, хрупкая, что-ли. Параметр этот используют, чтобы оценить вероятность того, будет-ли излом хрупким или пластичным. Если для Вас слово "пластичность" неприемлемо, ну чтож будь по-Вашему.
Никель, кстати, на нержавеечность не влияет, если, конечно его в стали не больше, чем железа. А вот все ферритные стали для низких температур имеют в своём составе никель.
А в общем, да, соглашусь с s_even, только ещё добавлю, для динамики ударная вязкость тоже важна. (В броне не специалист, увы).

#15
Виктор Алексеевич Отправлено 13 June 2011 - 19:43

     

    • Галерея Виктор Алексеевич
    • Изображения Виктор Алексеевич
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 2,367 сообщений
  • Город:Санкт-Петербург
  • Имя:Виктор Алексеевич Леонтьев , или Алексеич
Наверное за всех правильно сказал Саян : "Ударная вязкость -" мутная" характеристика" :)

#16
Автор темы  le mat Отправлено 13 June 2011 - 19:43

     

    • Изображения le mat
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 715 сообщений
  • Город:Балашиха

Просмотр сообщенияmikola_p (сегодня, 19:01) писал:

При динамической нагрузке обычный расчёт на статическую прочность не канает. Для таких случаев есть спец методики рассчёта учитывающие характер нагрузки и форму детали.
Ударная вязкость в сопроматовских расчетах на ударные нагрузки не фигурирует :nea: :nea: :nea:

#17
Fuchs Отправлено 13 June 2011 - 19:46

     

    • Изображения Fuchs
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 2,775 сообщений
  • Город:Гамбург
KROTT, она ни в каких расчётах не фигурирует. Выбирайте бОльшее из того, что есть, не прогадаете.

#18
Автор темы  le mat Отправлено 13 June 2011 - 19:50

     

    • Изображения le mat
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 715 сообщений
  • Город:Балашиха

Просмотр сообщенияFuchs (сегодня, 19:46) писал:

KROTT, она ни в каких расчётах не фигурирует. Выбирайте бОльшее из того, что есть, не прогадаете.
Да это и понятно... Вот только (при равных сечениях) запас прочности у высокопрочной стали сущессно выше, чем в случае менее прочной (т.к. модули упругости у них близки и, следовательно, жесткость системы примерно равна). Вот и возникает вопрос-какую берем? Ту у которой выше ударная вязкость или ту у которой выше запас прочности?

Сообщение отредактировал KROTT: 13 June 2011 - 19:51


#19
Смагин Степан Отправлено 13 June 2011 - 19:53

     

    • Изображения Смагин Степан
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 4,248 сообщений
  • Город:Новосибирск

Просмотр сообщенияВиктор Алексеевич (сегодня, 21:50) писал:

Повышает ударную вязкость стальных сплавов марганец. В броне, в пружинах , в деталях штампов...

Марганцовистые стали так себе, в броне сушняк.

Просмотр сообщенияВиктор Алексеевич (сегодня, 21:50) писал:

Открытие, однако Значит стали, из которых делают броню пластичные?

Бывают пластичные, ещё какие.

Просмотр сообщенияKROTT (сегодня, 02:06) писал:

ударная вязкость - 30 Дж/см2

По памяти не ниже 40, так что не пройдёт.

#20
Fuchs Отправлено 13 June 2011 - 19:57

     

    • Изображения Fuchs
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 2,775 сообщений
  • Город:Гамбург
Первую сталь я б даже не рассматривал. У неё разница между пределом текучести и пределом прочности почти никакая. При том, что ини оба очень большие. Она прочная, но хрупкая. Для динамики очень нехорошо.
ЗЫ: А на сколько циклов Вы расчитываете?





Количество пользователей, читающих эту тему: 1

0 зарегистрированных, 1 гостей, 0 скрытых