В машиностроении и науки о материалах , A режекторный относится к намеренно введенной клиновидных, U-образную форму или круговой дефект в плоском материале. В конструктивных элементах надрез вызывает концентрацию напряжений, которая может привести к возникновению и росту усталостных трещин. Насечки используются при характеристике материалов для определения свойств, связанных с механикой разрушения, таких как вязкость разрушения и скорость роста усталостной трещины.
Надрезы обычно используются при испытаниях материала на удар, когда морфологическая трещина контролируемого происхождения необходима для достижения стандартизированных характеристик сопротивления разрушению материала. Самым распространенным является испытание на удар по Шарпи , при котором используется маятниковый молоток (ударник) для удара по образцу с горизонтальным надрезом. Высота его последующего раскачивания используется для определения энергии, поглощенной во время разрушения. В испытании на ударную вязкость по Изоду используется вертикальный образец с круглым надрезом в консоли.конфигурация. Испытания по Шарпи проводятся с U- или V-образными надрезами, при которых ударник контактирует с образцом непосредственно за надрезом, в то время как в настоящее время в значительной степени устаревший метод Изода включает круговой надрез, обращенный к бойку. Образцы с надрезом используются в других протоколах определения характеристик, таких как испытания на растяжение и усталость .
Типы насечек
Тип надреза, нанесенного на образец, зависит от используемого материала и характеристик. Для стандартизированных испытаний ударной вязкости по методу Шарпи размеры образца и надреза чаще всего берутся из американского стандарта ASTM E23 или британского стандарта BS EN ISO 148-1: 2009. Для всех типов надрезов ключевым параметром, определяющим концентрацию напряжений и разрушение материалов с надрезами, является кривизна или радиус вершины надреза. [1]
V-образные надрезы с острыми концами часто используются при стандартных испытаниях на вязкость разрушения пластичных материалов, полимеров и для определения прочности сварных швов. Применение таких надрезов для твердых сталей проблематично из-за чувствительности к выравниванию зерен, поэтому для таких материалов могут применяться испытания на скручивание.
AU-выемка - это удлиненная выемка с закругленным кончиком, глубина которого превышает ширину. Этот надрез также часто называют С-образным надрезом и является наиболее распространенной формой введенного надреза из-за повторяемости результатов, полученных на образцах с надрезом. Корреляция характеристик U-Notch с эквивалентом V-Notch является сложной задачей и выполняется в индивидуальном порядке, не существует стандартизированной корреляции между значениями производительности, полученными с двумя типами меток. [2]
Вырез в замочной скважине обычно рассматривается как прорезь, заканчивающаяся отверстием заданного радиуса. Этот тип выемки чаще всего рассматривается в численных моделях. [3] Результаты испытаний на трещиностойкость, полученные при испытании с надрезом в замочной скважине, часто выше, чем результаты, полученные для образцов с V-образным надрезом или образцов с предварительно растрескиванием.
Рекомендации
- ^ Лю, М .; и другие. (2015). «Усовершенствованное полуаналитическое решение для определения напряжений в пазах с закругленными концами» (PDF) . Инженерная механика разрушения . 149 : 134–143. DOI : 10.1016 / j.engfracmech.2015.10.004 .
- ^ «Испытание на удар по Шарпи с U-образным надрезом» . Проверено 15 сентября 2017 года .
- ^ Ким, Джин-Кван; Чо, Санг-Бонг (2013). «Исследование полей напряжений около вершины V-образного паза с торцевым отверстием в плоских и внеплоскостных условиях». Международный журнал точного машиностроения и производства . 14 (7): 1153–1161. DOI : 10.1007 / s12541-013-0157-0 .