Q235B抗沖擊強(qiáng)度及其隨溫度變化的規(guī)律研究.pdf

1、目前在國際上得到普遍認(rèn)可的表征材料抗沖擊性能的參數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)夏比沖擊試驗(yàn)獲得的沖擊功和沖擊韌度。但是上述物理量只能定性的反映材料抗沖擊性能，不同的尺寸之間不存在著統(tǒng)一的換算關(guān)系，不能準(zhǔn)確地預(yù)計(jì)具體構(gòu)件所能承受的沖擊能量或沖擊載荷和指導(dǎo)抗沖擊構(gòu)件的幾何設(shè)計(jì)。本研究致力于探究材料抗沖擊性能與幾何形狀尺寸的定量關(guān)系，定義一個與屈服強(qiáng)度類似材料參量來表征材料的抗沖擊性能，并研究其隨溫度的變化規(guī)律。
　　本文對已有的921A鋼矩形試件沖擊試驗(yàn)結(jié)

2、果進(jìn)行了修正和重新擬合。并設(shè)計(jì)了矩形、梯形和弧形三種形狀不同尺寸的Q235B鋼沖擊試件，對其常溫落錘沖擊試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了擬合。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：當(dāng)試件截面為矩形時，沖擊功與抗彎截面系數(shù)成正比，但試件形狀改變后，該規(guī)律則不成立；沖擊過程中試件受到的最大沖擊載荷與抗彎截面系數(shù)成正比，且不受試件形狀尺寸的影響。
　　斷口的微觀形貌表明，常溫下所有Q235B沖擊試件均為微孔聚集型斷裂。比較不同應(yīng)力狀態(tài)下韌窩的尺寸和數(shù)量，發(fā)現(xiàn)三向拉應(yīng)力狀態(tài)對韌窩

3、形成和擴(kuò)展的促進(jìn)作用。應(yīng)用Marc軟件建立了矩形試件裂紋擴(kuò)展前的沖擊模型，分析應(yīng)力和應(yīng)力狀態(tài)的分布以及其隨時間的變化規(guī)律。模擬結(jié)果表明：沖擊過程中，應(yīng)力最大值處最接近三向受拉狀態(tài)，該處為裂紋的起裂位置，且各試件斷裂時起裂位置的最大第一主應(yīng)力基本相同。
　　在此基礎(chǔ)上提出了第一主應(yīng)力誘導(dǎo)微孔大面積聚合形成初始裂紋的理論，定義初裂紋形成時對應(yīng)的第一主應(yīng)力為Q235B鋼在該溫度下的抗沖擊強(qiáng)度，表征其抵抗沖擊過程中初裂紋形成的能力。