ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Оценка влияния ударных нагрузок из "Конструкционные полимеры Книга 1" Опыты на динамическое растяжение цилиндрических образцов проводят обычно на ротационных копрах, а также на маятниковых копрах с приспособлением для ударного растяжения. [c.270] Ударное сжатие образцов производят либо с помощью пневматических копров, либо копров с падающей бабой. Пневматический скоростной копер ПСК-3, относящийся к группе линейных ускорителей, ввиду большой скорости и высокой энергии удара позволяет производить испытания механических характеристик материалов при очень высоких скоростях деформации. Скорость удара —до 300 м/сек, энергия удара —более 35000 кГм [8]. [c.270] Простейшим линейным копром является копер с падающей бабой. Скорость и энергия удара определяется массой бабы и высотой падения. Образец в этом случае помещается на нижней плите копра. Измеряя высоту отскока бабы, определяют энергию, поглощенную образцом во время удара. [c.270] Наиболее распространенными являются маятниковые копры. Они служат для испытания материалов на ударную вязкость. Как отмечалось выше, высокая скорость деформации способствует хрупкому разрушению материала. Кроме того, известно, что концентраторы напряжений (отверстия, вырезы, выточки) создают в ряде случаев напряженное состояние, близкое к всестороннему растяжению, которое способствует хрупкому разрушению. Поэтому наиболее опасными по отношению к хрупкому разрушению условиями работы деталей конструкций и машин являются ударные нагрузки при наличии концентратора напряжений. Стандартным методом таких испытаний и является испытание материала на ударную вязкость. [c.270] Призматический образец стандартных размеров с односторонним надрезом располагается на двух опорах маятникового копра так, что на опорах лежит сторона с надрезом, по противоположной стороне, против надреза, производится удар маятником. Разность высот маятника до и после удара, умноженная на вес маятника, представляет затраченную на разрушение работу Лк. Ударной вязкостью называется отношение энергии разрушения к площади ослабленного сечения образца ак=Ак1Р. [c.270] Этой величине трудно приписать какое-то определенное физическое значение, это некоторая условная характеристика, которая очень чувствительна к способности материала к хрупкому разрушению. Заметим, что она не имеет ничего общего с физической вязкостью. Ударная вязкость относится к числу распространенных технологических проб, дающих сравнительные характеристики материала. При испытаниях на ударную вязкость необходимы стандартные образцы, так как сложность явлений в надрезе не позволяет применить закол подобия. [c.270] Косицким [76] предложена методика определения прочности конструкционных пластмасс при ударных нагрузках. Она позво ляет достаточно полно характеризовать прочность органических материалов при ударных нагрузках, учитывая энергию деформаций местного смятия и энергию деформаций, непосредственно связанную с разрушением материала. [c.271] У — обобщенные величины, характеризующие контактные деформации и представляющие усилия, которые нужно приложить в месте контакта для получения единичной деформации. [c.272] Предложенная методика имеет преимущества перед стандартными испытаниями, так как позволяет более правильно оценивать прочность конструкционных пластмасс при ударных нагрузках с помощью характеристик, имеющих определенную физическую основу. [c.272] Для определения удельной ударной прочности слоистых пластиков (отношение полной работы, затраченной на излом образца при ударном изгибе, к его поперечному сечению) Белянкин и Дыбенко [77] рекомендуют использовать маятниковый копер типа Шарпи. Образцы типа Менаже без надреза имеют поперечное сечение 10 X 10 мм длину 55 мм и пролет 40 мм. [c.272] Ударный изгиб рекомендуется проводить в двух плоскостях параллельно и перпендикулярно плоскости склейки. Испытывались древеснаслоистые пластики, а также стеклопластики КАСТ-В и СВАМ при различных температурах. Характер излома образцов дает представление о механике процесса разрушения, а также об изменении этого процесса в зависимости от температуры. [c.272] Прасолов [73] предложил методику определения контактной прочности пластмасс при ударном нагружении. Для испытаний шариков диаметром 25,4 мм из пластмасс П-6, П-7, П-9 применен вертикальный копер ДСВО-150 с осциллографом и с использованием приспособления, позволившего измерять силу удара и деформацию сжатия шарика во времени. Приспособление может быть использовано для проведения испытаний как на одиночные, так и на многократные удары. Скорость бабы в момент удара составила 1,4 м1сек. При испытании ударом энергия, необходимая для разрушения шарика, получается непосредственно из эксперимента как площадь, ограниченная кривой зависимости нагрузка — деформация. [c.273] При испытании на ударную вязкость следует иметь в виду, что ее величина зависит от условий испытания. Исследование, проведенное Соколовым и Морозовой [74], показало, что ударная вязкость фенопластов сильно изменяется в зависимости от скорости удара. Испытания проводились на копрах отечественного производства различных марок. Авторы пришли к выводу, что при испытаниях следует применять скорость удара, равную 3,5 м1сек в соответствии с требованиями ГОСТ 4647—55. Установлено также, что копер МК-05 нельзя применять для ударных испытаний пластмасс, так как он дает заниженные показатели ударной вязкости и его конструкция не отвечает требованиям ГОСТ 4647—55. [c.273] Испытания на ударную вязкость позволяют также установить ее связь со структурой полимерных материалов. Так, Морей [75] провел это исследование на основе линейных моделей и получил выражение для общего прогиба, достаточно хорошо согласующееся с его опытными данными. [c.273] Вернуться к основной статье