Información completa y detallada sobre la resistencia al impacto

Índice para medir la tenacidad de un material, generalmente definido como la energía absorbida por unidad de área de sección transversal cuando la muestra se rompe o fractura bajo la acción de una carga de impacto. Introducción básica Nombre chino: Resistencia al impacto Nombre extranjero: Resistencia al impacto Categoría: Indicador para medir la tenacidad de los materiales Apodo: Resistencia al impacto Número de muesca: Cuatro estándares: norma internacional ISO y material americano Unidad estándar ASTM: GB: MJ/m2ASTM:J /m Descripción general básica, cálculo convencional, onda de choque, impactos múltiples, descripción general básica (1) La resistencia al impacto se utiliza para evaluar la resistencia al impacto de los materiales o juzgar la fragilidad y tenacidad de los materiales, por lo que la resistencia al impacto también se denomina tenacidad al impacto. (2) La resistencia al impacto es la relación entre la energía absorbida por la muestra durante el proceso de daño por impacto y el área de la sección transversal original. (3) Los estándares de medición de la resistencia al impacto incluyen principalmente los estándares internacionales ISO (GB se refiere a ISO) y los estándares americanos ASTM de materiales. (4) La prueba de resistencia al impacto más común es la resistencia al impacto de productos plásticos. Según los diferentes equipos de prueba, se puede dividir en resistencia al impacto de vigas simplemente apoyadas y resistencia al impacto de vigas Izod GB/T 1043.1-2008 Determinación de las propiedades de impacto de vigas simplemente apoyadas Parte 1: Prueba de impacto no instrumentada ASTM D6110-2010. El método de prueba estándar para determinar la resistencia al impacto Charpy de muestras de plástico con muescas especifica el método para determinar la resistencia al impacto de vigas de plástico simplemente apoyadas en condiciones específicas. GB/T 1843-2008 Determinación de la resistencia al impacto del péndulo Izod de plásticos y ASTM D256-2010 Métodos de prueba estándar para determinar la resistencia al impacto del péndulo Izod de plásticos especifica el método para determinar la resistencia al impacto del péndulo Izod de plásticos en condiciones específicas. La distinción específica es la siguiente: GB: Es la energía de impacto (J) consumida por unidad de área de sección transversal (m2) de la muestra durante una prueba de impacto, y su unidad es MJ/m2. ASTM: Refleja la capacidad del material para resistir la expansión de grietas y la fractura frágil, el trabajo consumido por unidad de ancho, en J/m. Clasificación del equipo: hay un percutor en el medio de la viga en voladizo en la dirección del impacto, hay un bloque cóncavo en la superficie vertical en la dirección del impacto de la viga simplemente apoyada y la forma frontal es un péndulo cóncavo. Clasificación de espacios: generalmente existen cuatro tipos de espacios, incluidas las aberturas en forma de V y las aberturas en forma de U, cada una de las cuales se divide en dos tipos según el radio de arco corto. Distinción de spline: GB: generalmente 80*10 mm y el espacio entre spline de 63,5*10 mm es de 2 mm, también hay spline de 63,8*12,7 mm ATSM: generalmente 63,5*12,7 mm, el ancho restante del espacio es de 10,16 mm (80*10 es útil en China Spline) Fórmula de prueba: GB: a=W / (h*d) Unidad KJ/m2 ATSM: a= W /d Unidad: J/m a: Resistencia al impacto W: Energía de pérdida de impacto h: Ancho restante de la muesca d: Spline Por lo tanto, el espesor no se puede medir por igual entre GB y ASTM, pero la fórmula empírica se puede resumir a partir de la fórmula de medición: valor GB * 10,16 u 8 (spline de error) = valor ASTM. La relación también se puede resumir a partir de mediciones reales. (5) Además de la resistencia al impacto de los plásticos, las resistencias al impacto comúnmente utilizadas incluyen: GB/T 229-2007 Método de prueba de impacto del péndulo Charpy para materiales metálicos GB/T 13465.4-2014 Método de prueba para materiales de grafito impermeables Parte 4: Resistencia al impacto SJ /T 11041-1996 Método de prueba de resistencia al impacto del vidrio electrónico HG/T 3845-2008 Determinación de la resistencia al impacto de caucho duro JB/T 7609-2006 Método de prueba de resistencia al impacto del material de grafito de carbono Cálculo convencional de la carga de impacto generada en las piezas La tensión de impacto no es sólo está relacionado con la forma, el volumen y la deformación elástico-plástica local de la pieza, sino también con los objetos conectados a ella.

Si el objeto en la línea que conecta la pieza es un cuerpo absolutamente rígido, la energía del impacto será soportada enteramente por la pieza; si la rigidez del objeto en la línea que conecta la pieza es de un cierto valor, la energía del impacto será soportada por la pieza; todo el sistema, y ​​la parte sólo soportará el impacto de una parte de la energía. Además, la magnitud de la tensión de impacto también depende de la magnitud de la energía de impacto. Por lo tanto, el cálculo de la resistencia bajo carga de impacto es mucho más complicado que el cálculo de la resistencia bajo carga estática. Al diseñar piezas para soportar cargas de impacto, se debe introducir un factor de carga dinámica (ver factor de carga) y luego diseñar en función de la resistencia estática. El coeficiente de carga dinámica también se puede determinar mediante el método de reverberación en la teoría de vibraciones. Al estudiar la resistencia al impacto de las piezas, es necesario considerar el cambio en las propiedades mecánicas del material bajo carga de impacto y la magnitud del efecto del impacto sobre las piezas. Para el acero estructural, cuando la tasa de deformación está entre 10-6 y 10-21/segundo, las propiedades mecánicas del acero no cambian significativamente. Sin embargo, a tasas de deformación más altas, el límite de resistencia y el límite elástico del acero estructural aumentan con el aumento de la velocidad del impacto. Y el límite de rendimiento aumenta más rápido que el límite de fuerza. Por lo tanto, es más seguro para el acero estructural en general tratar las cargas de impacto como cargas estáticas. Por otro lado, las cargas de impacto son más sensibles a las entalladuras del material que las cargas estáticas. En este momento, si la carga de impacto se trata como una carga estática, se debe aumentar el factor de seguridad. Onda de choque Cuando una pieza sufre un impacto, la tensión y la deformación del impacto no se pueden transmitir inmediatamente a toda la pieza, sino que se propagan en forma de ondas de tensión o de deformación. Dependiendo de la pieza y las condiciones de carga, las ondas de tensión aparecen en formas planas, cilíndricas, esféricas, etc., y tienen componentes de ondas longitudinales (ondas de tensión normales) y ondas transversales (ondas de tensión cortante). Cuando la onda de tensión (onda incidente) se propaga en la pieza, provocará una reflexión al encontrar la superficie libre, produciendo una onda reflejada. Si la onda longitudinal es una onda de compresión perpendicular a la superficie, la onda reflejada es una onda de estiramiento. Cuando dos o más ondas de tensión se encuentran, se producirán fenómenos de interferencia complejos. Basándose en el principio de superposición de ondas incidentes y ondas reflejadas, se calcula la tensión máxima de una determinada sección en un momento determinado. Cuando la tensión máxima excede el límite de resistencia del material, las piezas sufrirán daños por impacto. El cálculo de la resistencia al impacto se basa en el principio de propagación de ondas de tensión y se limita a piezas con formas simples. Para piezas con formas complejas o máquinas completas sujetas a cargas de impacto, se pueden utilizar métodos experimentales para determinar la resistencia al impacto. Impactos múltiples La mayoría de las piezas y componentes mecánicos en el trabajo real están sujetos a cargas de impacto múltiples de pequeña energía con pequeña energía de impacto y una gran cantidad de impactos. Su falla es el resultado de la acumulación de daños por múltiples impactos que conducen a la formación y propagación de grietas. La resistencia al daño de un material en un impacto está determinada principalmente por la tenacidad al impacto, pero la resistencia de un material con un mayor número de impactos está determinada principalmente por la resistencia a la fatiga del material. Entre los dos, a medida que aumenta el número de impactos hasta la falla, el efecto de la tenacidad al impacto disminuye y el efecto de la resistencia a la fatiga aumenta. Según los resultados de las pruebas de impactos múltiples en muestras de acero, se puede concluir que el rango de tenacidad al impacto está por debajo de 100 a 1000 veces. Para aplicar los datos de las pruebas de impacto múltiple al diseño de componentes reales, es necesario resolver el problema de simulación de la resistencia al impacto múltiple de la muestra y el objeto real, como cambios en tamaño, forma, propiedades del material, etc. En el cálculo aproximado se puede utilizar el siguiente método: cuando el número de impactos es inferior a 1.000 veces, la resistencia se calcula utilizando un método de impacto único; cuando el número de impactos es superior a 1.000 veces, se utiliza un método similar a la fatiga; Se utiliza para calcular la fuerza.