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等E完全非弹性碰撞时的能量转化率

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发表于 2013-8-9 23:59:45 | 显示全部楼层 |阅读模式

( m4 ?7 o( `, i- i9 X  R, m: P9 k( l  [& j& k1 I9 o

1 E0 C3 Y: Z7 `  l, A' Q0 F
) A: B5 V( U/ X4 x4 J! I) j, G! i# T8 |1 f
由分析可知,在运动体动能不变且为完全非弹性碰撞的情况下,要想减小动能损失,须尽量提高运动体的质量,而减小它的速度;反之,若想尽可能的将动能转化为热能,就最好选择 “轻质高速” 的方法。另外,即使是完全非弹性碰撞,动能也绝不可能完全转化为热能。
0 ~9 c7 ^0 N* }/ @5 x9 z( i5 A4 b: ~& a* o0 `1 {/ \$ K
请指正。
7 c' t8 t+ w$ z' _7 h3 K1 |
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发表于 2013-8-10 10:41:42 | 显示全部楼层
出了学校就没去看过这东西了
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 楼主| 发表于 2013-8-10 10:41:58 | 显示全部楼层
匮乏实验数据。比如钢对钢的碰撞恢复系数,产生塑性变形的临界碰撞速度等。

点评

冲击功反映了材料的吸能能力。  发表于 2013-8-10 13:58
我正在思考这其中的突破点,这两天杂事儿多,可能没啥时间具体去推推。逍兄不妨从这点入手看看。  发表于 2013-8-10 13:35
其实是有实验数据的。比如夏比冲击。但是我一直在考虑这个冲击功的问题。没错,确实提高硬度后,材料的脆性升高。但是从表面的抵抗压力来看,表面抗压也提高了,于是,这其中具体的关系是什么?  发表于 2013-8-10 13:32
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发表于 2013-8-11 07:56:27 | 显示全部楼层
我这样说说我的理解。逍兄,你看看问题在哪儿。
' m; R, q  K' |: c! P/ h冲击功的确是反映了材料的吸能能力。但是我们测量冲击功的办法是重物的高摆冲击。也就是把高位摆锤的重力势能转化为低位动能后,冲击V口的过程。0 W' U+ `7 @4 \/ @6 r
当被冲击工件出现断裂时,我们认为该次冲击的重力势能近似等于我们要知道的冲击功。而为了使得最后结果精确,除了考虑整个转化过程的摩擦损失外,是尽量要保证最后的冲击过程是完全非弹性碰撞的。所以当逍兄说这个问题的时候,我觉得正好拿出来讨论这事。4 g) y9 U0 E8 v0 Z6 i! ?, f
4 n" ~0 q8 `- x# O6 |5 X% H! j
说材料韧性,就是说材料的抗断裂能力。大家最爱举的例子就是玻璃。但是我认为,这个例子太极端了。我们换个说法。
5 n; G6 ~! N# k! Y8 `: W) J同样是40CrMo,如果我做一个中温回火,那么可能得到托氏体组织或者索氏体组织。材料同样有很高的硬度和韧性,至少相对原始基体来说。那么,是否可能,在一定的区间范围内,在提高硬度从而提高抗拉强度的同时,屈服强度和韧性都能得到提升呢?- H* [" q0 B+ W+ X
我查过一些曲线,冲击功会虽硬度成类对数曲线下降,而屈服强度则会上升。那么,是否有可能在这个过程中的某一个小区间内,存在两者都同时上升的情况。) M: M5 r9 C* D# J6 h
- f+ B! u, J- @! H1 o
因为如果按照如下分析来看:
8 o! p1 G; U7 _; g通过热处理,提高表层的硬度。也就增加了抗压强度。那么在重锤冲击的前几个微小位移内,他所需要克服抗压强度所需的能量增加了。对于同样需要先克服掉弹性变形部分的能量损失的情况,如果在这个表层需要的能量越多,是否意味着当达到弹变极限的时候,总的能量损失越多,也就是冲击功越高呢?
0 f1 P# S, T$ j  A& W1 v
6 ?" t* T! j; K( Y4 K: @& s6 n逍兄帮帮看看,这样的说法,问题在哪儿!
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 楼主| 发表于 2013-8-11 09:37:31 | 显示全部楼层
zerowing 发表于 2013-8-11 07:56 ! T& D: y$ m4 e) ?, M4 \; ~/ W
我这样说说我的理解。逍兄,你看看问题在哪儿。
% o0 O( n- K: H4 L, m# h$ F) Q冲击功的确是反映了材料的吸能能力。但是我们测量冲击功的 ...

$ e$ Z6 l, F1 c  i材料除强度以外,还有个特性,即延伸率和断面收缩率,实际就是吸能能力。这两个率跟强度似乎关系不大,强度低的材料,这两个率也有高有低,亦即平常所言塑形与脆性材料。0 ^# W; s6 K+ Y! ?: W  w) a
' f: ]1 o. q% k/ S
金刚石强度高乎?然轻锤而可碎;
& H$ d7 m5 G* X+ p5 o橡胶板强度低矣,虽重击而不毁。

点评

关于韧性,在网上搜了搜没找到啥有用的,还是回头搜英文的好了  发表于 2013-8-12 08:44
断面收缩率,如果我没理解错就是在断裂时,断裂面正截面面积与原始正截面面积的比值。所以,这个我不知道如何能和泊松比联系起来,毕竟一个是弹变范围的,一个是塑性变形了已经。  发表于 2013-8-12 08:43
“说材料韧性,就是说材料的抗断裂能力。“刚才在书店翻金属材料学的书讲到韧性的概念。发现有冲击韧度还有断裂韧度。但是没有详谈了。  发表于 2013-8-11 20:29
额,我看到逍遥大虾谈延伸率和断面收缩率同强度的关系。突然想到横向应变与纵向应变与之形式上类似,不过一个是塑性变形,一个是弹性变形。进而想到泊松比。我在找资料看这两个概念在力学上和数学上有无关系。  发表于 2013-8-11 12:02
。。。这个应该不是一码事儿吧。  发表于 2013-8-11 11:46
应为横向应变与纵向应变之比的绝对值  发表于 2013-8-11 10:46
“延伸率和断面收缩率之比v,即泊松比” ? 愿闻其详。  发表于 2013-8-11 10:43
延伸率和断面收缩率之比v,即泊松比,在弹性范围内,是个常量,但超出弹性极限后,强度越大v越大。  发表于 2013-8-11 10:13
惭愧……  发表于 2013-8-11 09:51
470 / 429 = 1.1, 0.44 / 0.37 = 1.19,似乎有那么点意思。  发表于 2013-8-11 09:48
恩,这样我就明白问题在哪儿了。我查查手上的材料。硬度470BHN的,断收是0.37,降低BHN429,就变成了0.44。这样就明白原因了。逍兄适合当老师啊。哈哈  发表于 2013-8-11 09:45
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