Введение
Способность материала поглощать энергию и пластически деформироваться без разрушения – ударная вязкость физических объектов. В материаловедении и металлургии ударная вязкость определяется как способность материала поглощать энергию и пластически деформироваться без разрушения. Ударная вязкость характеризует сопротивление материала разрушению. Одно из определений ударной вязкости материала – это количество энергии на единицу объема, которое материал способен поглотить до разрушения. Эта мера ударной вязкости отличается от показателя трещиностойкости, который описывает способность материалов сопротивляться распространению трещин. Ударная вязкость требует баланса между прочностью и пластичностью, где ε – деформация, εf – деформация при разрушении, σ – напряжение.
toughness of physical objects
In materials science and metallurgy, toughness is the ability of a material to absorb energy and plastically deform without fracturing. Toughness is the strength with which the material opposes rupture. One definition of material toughness is the amount of energy per unit volume that a material can absorb before rupturing. This measure of toughness is different from that used for fracture toughness, which describes the capacity of materials to resist fracture. Toughness requires a balance of strength and ductility. where
is strain
is the strain upon failure
is stress
If the upper limit of integration up to the yield point is restricted, the energy absorbed per unit volume is known as the modulus of resilience. Mathematically, the modulus of resilience can be expressed by the product of the square of the yield stress divided by two times the Young's modulus of elasticity. That is,
Если верхний предел интегрирования ограничен точкой текучести, то энергия, поглощаемая на единицу объема, называется модулем упругости. Математически модуль упругости может быть выражен как произведение квадрата предела текучести, деленного на удвоенный модуль упругости Юнга. То есть,
toughness of physical objects
In materials science and metallurgy, toughness is the ability of a material to absorb energy and plastically deform without fracturing. Toughness is the strength with which the material opposes rupture. One definition of material toughness is the amount of energy per unit volume that a material can absorb before rupturing. This measure of toughness is different from that used for fracture toughness, which describes the capacity of materials to resist fracture. Toughness requires a balance of strength and ductility. where
is strain
is the strain upon failure
is stress
If the upper limit of integration up to the yield point is restricted, the energy absorbed per unit volume is known as the modulus of resilience. Mathematically, the modulus of resilience can be expressed by the product of the square of the yield stress divided by two times the Young's modulus of elasticity. That is,
Испытания на прочность
Вязкость материала можно измерить, используя небольшой образец этого материала. Типичная испытательная машина использует маятник для деформирования образца с надрезом, имеющего заданное поперечное сечение. Разница между высотой, с которой упал маятник, и высотой, на которую он поднялся после деформации образца, умноженная на вес маятника, является мерой энергии, поглощенной образцом при деформации в результате удара маятника. Испытания на ударную вязкость по Шарпи и Изоду являются типичными испытаниями ASTM, используемыми для определения вязкости.
Самый прочный материал
Сплав, состоящий из почти равных количеств хрома, кобальта и никеля (CrCoNi), – самый вязкий материал, открытый на сегодняшний день. Он устойчив к растрескиванию даже при экстремально низких температурах, близких к абсолютному нулю. Рассматривается возможность его использования при создании космических аппаратов.