冲击实验报告

冲击实验报告一．实验目的1.掌握常温下金属冲击试验方法；2.了解冲击试验机结构、工作原理及正确使用方法。二．实验设备JBW-300冲击试验机及20#钢试样和40Cr试样。三．实验原理：冲击试验是根据许多机器零件在工作时受到冲击载荷作用提出来的。冲击载荷是动载荷，它在短时间内产生较大的力，在这种情况下往往对材料的组织缺陷反映更敏感。在冲击试验中，我们认为材料存在截面突变、即缺口，冲击动能在零件内的分布是不均匀的，在缺口处单位体积内将吸取较多的能量，从而使该处的应力、应变值增大。因此，Ak或ak值都是代表材料缺口敏感度。冲击载荷与静拉伸的主要区别在于加载速度不同。拉伸速度一般在10-4~10-2mm/s，而冲击速度为102~104mm/s，静载荷作用于构件，一般不考虑惯性力的影响，而冲击载荷作用下惯性的作用不可忽视。四﹑试样的制备若冲击试样的类型和尺寸不同，则得出的实验结果不能直接比较和换算。本次试验采用U型缺口冲击试样。其尺寸及偏差应根据GB/T229-1994规定，见图1-2。加工缺口试样时，应严格控制其形状﹑尺寸精度以及表面粗糙度。试样缺口底部应光滑﹑无与缺口轴线平行的明显划痕。五﹑实验原理冲击试验利用的是能量守恒原理，即冲击试样消耗的能量是摆锤试验前后的势能差。试验时，把试样放在图1－2的B处，将摆锤举至高度为H的A处自由落下，冲断试样即可。摆锤在A处所具有的势能为：E=GH=GL(1-cosα)(1-1)冲断试样后，摆锤在C处所具有的势能为：E1=Gh=GL(1-cosβ)。(1-2)势能之差E-E1,即为冲断试样所消耗的冲击功AK:AK=E-E1=GL(cosβ-cosα)(1-3)式中，G为摆锤重力（N）；L为摆长（摆轴到摆锤重心的距离）（mm）；α为冲断试样前摆锤扬起的最大角度；β为冲断试样后摆锤扬起的最大角度。hLGH图1-3冲击试验原理图六﹑实验步骤1.测量试样的几何尺寸及缺口处的横截面尺寸。2.根据估计材料冲击韧性来选择试验机的摆锤和表盘。3.安装试样。。4.进行试验。将摆锤举起到高度为H处并锁住，然后释放摆锤，冲断试样后，待摆锤扬起到最大高度，再回落时，立即刹车，使摆锤停住。5.记录表盘上所示的冲击功AKU值.取下试样，观察断口。试验完毕，将试验机复原。6.冲击试验要特别注意人身的安全。七﹑实验结果处理1.计算冲击韧性值αKU.αKU=(J/cm2)(1-4)式中,AKU为U型缺口试样的冲击吸收功(J);S0为试样缺口处断面面积(cm2)。冲击韧性值αKU是反映材料抵抗冲击载荷的综合性能指标，它随着试样的绝对尺寸﹑缺口形状﹑试验温度等的变化而不同。2.比较分析两种材料的抵抗冲击时所吸收的功。观察破坏断口形貌特征。0SAKU