【現(xiàn)代實驗力學課件】第4章：其它載荷

第四章: 材料在其它載荷下的力學行為,4.1 扭轉(zhuǎn)試驗,特點： (1) 試件界面為圓形； (2) 界面應力分布不均勻， 表面最大，心部為零; (3) 沒有拉伸時的頸縮現(xiàn)象;,應力-應變分布,W=pd03/16=界面系數(shù), d0=試樣直徑, l0=標距長度,4.2 彎曲試驗,三點彎曲試驗 Mmax=FL/4,四點彎曲試驗 Mmax=FK/2,W=彎曲截面系數(shù)， 矩形截面：W=bh2/6,彎曲力-撓度圖,塑性材料：,脆性材料：,4.3 壓縮試驗,表面帶摩擦脆性材料的斷裂形式,4.4 表面硬度,(1) 布氏硬度 HBS(HBW)=F/S=F/(pDh) =2F/(pD(D-(D2-d2)1/2) 優(yōu)點：應用范圍廣，數(shù)據(jù)穩(wěn)定性好 缺點; 不適用于較軟的材料或薄膜材料,HBS-鋼球 HBW-硬質(zhì)合金球,(2) 洛氏硬度,壓頭: (1) 圓錐角a=120o(金鋼石) (2) 淬火鋼球D=1.588mm 優(yōu)點: (1) 可以測量較硬的材料; (2) 壓痕小, 對材料表面破 壞小; 缺點:對于粗大組織的材料表面,測量統(tǒng)計性不好. 表示符號: HRA, HRC, HRB,(3) 維氏硬度,HV=1.8544F/d2,優(yōu)點：試驗力不受限制。 缺點：測試較為復雜，須配備顯微放大鏡。,4.5 相關(guān)試驗注意事項,(1）彎曲破壞試驗時，應將試件罩住， 以防斷裂時試件飛起。 （2）脆性材料壓縮試驗時，應將試件罩住， 以防斷裂時試件橫向飛起。 （3）最好帶有保護眼鏡。 （4）注意其它安全事項。,4.5 材料的沖擊韌性和 冷脆轉(zhuǎn)變,1 相關(guān)試驗的應變速率：,2 金屬材料標準沖擊試驗,沖擊吸收功： AK = G (H1-H2) 單位：焦爾 （N.m) 沖擊韌性：aK=AK/SN SN-缺口處截面積,擺錘重量,3 金屬標準沖擊試樣和沖頭,結(jié)構(gòu)特點：金屬-簡支梁 高分子材料 懸臂梁,沖擊功的物理意義： （1）彈性功 （2）塑性功 （3）撕裂功,4 低溫脆性和冷脆轉(zhuǎn)變溫度,第四章復習題,低碳鋼扭轉(zhuǎn)實驗當材料破壞時有無頸鎖現(xiàn)象發(fā)生？扭轉(zhuǎn)實驗的試樣截面通常是圓形的還是矩形的？ 如果扭轉(zhuǎn)實驗的試樣截面為圓形，最大和最小剪應變發(fā)生在什么位置？最大和最小剪應力呢？ 三點彎曲和四點彎曲實驗梁的受力情況有什么不同？矩形截面的彎曲截面系數(shù)W=bh2/6. 測試材料表面硬度的常用三種硬度是什么？用什么符號表示？各有什么特點？ 沖擊韌性aK值越大，材料的塑性變形行為越好嗎？,