Испытание на ударный изгиб по Шарпи

Размеры и форма образца для испытаний по Шарпи с V-образным надрезом

Испытательная установка представляет собой маятниковый копёр, который устанавливается на определённой высоте над образцом. Удар по образцу совершается при помощи падения копра. Поглощённая при разламывании образца энергия удара пропорциональна разнице высоты, с которой упал копр, и высоты, до которой он смог подняться по инерции после того, как разломил образец. Надрез образца влияет на результаты испытаний, поэтому его форма и размеры строго регламентированы в различных стандартах. Размеры образца также могут повлиять на результаты испытаний.

Одним из недостатков традиционного метода испытания на удар является то, что в результате определяется лишь суммарная энергия разрушения. Иногда применяют инструментальные методы контроля испытания, суть которых заключается в непрерывном измерении усилия нагружения в процессе разрушения. Это даёт возможность для оценки помимо энергии разрушения ещё и максимального усилия при разрушении, что позволяет оценить переход от хрупкого к пластичному механизму разрушения при понижении температуры.

Расчеты поглощённой энергии удара

В копре маятник пройдя нижнее положение и разрушив образец, поворачивает стрелку шкалы на угол, который соответствует энергии, сохранившейся в маятнике после разрушения образца. Поглощённая энергия удара равна:

${\displaystyle K=Q\cdot (h_{1}-h_{2})}$,

где Q — масса маятника,

h₁ — высота маятника в начале испытания,

h₂ — высота маятника после разрушения образца.

В копре, в котором отсутствует подъемная рама энергию рассчитывают по формуле:

${\displaystyle K=Q\cdot R\cdot (\cos \beta -\cos \alpha )}$,

где Q — масса маятника,

R — длина маятника,

α — угол отклонения маятника в начале испытания,

β — угол отклонения маятника после разрушения образца.