WikiDer > Notch (инженерия)

Notch (engineering)

В машиностроении и материаловедение, а выемка относится к намеренно введенному V-образному, U-образному или круглому дефекту в плоский материал. В конструктивных элементах выемка вызывает концентрация напряжения что может привести к возникновению и росту усталость трещины. характеристика материалов определить механика разрушения связанные свойства, такие как вязкость разрушения 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. Наиболее распространенным является Испытание на удар по Шарпи, который использует маятник молоток (ударник) для удара по образцу с горизонтальным надрезом. Высота его последующего прогиба используется для определения энергии, поглощенной во время разрушения. В Испытание на ударную вязкость по Изоду использует вертикальный образец с круглым надрезом в консоль 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 характеризации, таких как растяжение и испытания на 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 надрезом, является кривизна или радиус вершины надреза.[1]

V-образные надрезы с острыми концами часто используются в стандартных испытаниях на вязкость разрушения для пластичный материалов, полимеров и для характеристики прочности сварных швов. Применение таких надрезов для твердых сталей проблематично из-за чувствительности к выравниванию зерен, поэтому для таких материалов могут применяться испытания на кручение.

U-образная 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]

Под замочной скважиной обычно понимают прорезь, заканчивающуюся 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

  1. ^ Лю, М .; и другие. (2015). «Усовершенствованное полуаналитическое решение для измерения напряжений в пазах с круглым концом» (PDF). Инженерная механика разрушения. 149: 134–143. Дои:10.1016 / j.engfracmech.2015.10.004.
  2. ^ «Испытание на удар по Шарпи с U-образным надрезом». Получено 15 сентября 2017.
  3. ^ Ким, Джин-Кван; Чо, Санг-Бонг (2013). «Исследование полей напряжений около вершины V-образного паза с концевым отверстием в плоских и внеплоскостных условиях». Международный журнал точного машиностроения и производства. 14 (7): 1153–1161. Дои:10.1007 / s12541-013-0157-0.