ስድስት የተለመዱ የቁሳቁስ ጥንካሬ ሙከራዎች

የቁሳቁስ ጥንካሬ በተለያዩ ጭንቀቶች እና ሁኔታዎች ውስጥ እንዴት እንደሚሰራ ለመወሰን ወሳኝ ሚና ይጫወታል.

ሕንፃ እየነደፍክ እንደሆነ, የማሽን ክፍል, ወይም ሙሉ መዋቅር, አንድ ቁሳቁስ በኃይል እንዴት እንደሚሰራ ማወቅ በጣም አስፈላጊ ነው.

የተለያዩ የቁሳቁስ ሙከራዎች የተለያዩ አይነት ጥንካሬዎችን ለመለካት ጥቅም ላይ ይውላሉ, እና እያንዳንዱ ፈተና ልዩ ዓላማን ያገለግላል.

ከዚህ በታች ስድስት የተለመዱ የቁሳቁስ ጥንካሬ ሙከራዎች አሉ።, ዘዴዎቻቸውን በማጉላት, ቁልፍ መለኪያዎች, እና መተግበሪያዎች.

1. የመሸከም ሙከራ

የቁሳቁሶችን ሜካኒካል ባህሪያት ለመገምገም የተንሰራፋ ሙከራ በጣም በስፋት ጥቅም ላይ ከሚውሉ ዘዴዎች ውስጥ አንዱ ነው, በተለይም የመለጠጥ ወይም የመሳብ ኃይሎችን የመቋቋም ችሎታ.

ይህ ሙከራ ቀስ በቀስ እየጨመረ የሚሄድ የመሸከም ሸክም በእቃ ናሙና ላይ መተግበርን ያካትታል (ብዙውን ጊዜ እንደ dumbbell ቅርፅ) እስኪሰበር ድረስ.

የተተገበረውን ጭነት በመመዝገብ, የመለጠጥ ሞጁሎች, ጥንካሬን መስጠት, የመለጠጥ ጥንካሬ, ductility, የማጠንከሪያ ባህሪያት, የወጣቶች ሞጁሎች, እና የ Poisson ጥምርታ ሊሰላ ይችላል.

ፈተናው የሚሠራው የጭረት መሞከሪያ ማሽን በመጠቀም ነው, ሁለንተናዊ የሙከራ ማሽን በመባልም ይታወቃል (ዩቲኤም).

የቁልፍ መለኪያዎች ይለካሉ:

• የምርት ጥንካሬ: አንድ ቁሳቁስ በፕላስቲክ መበላሸት የሚጀምርበት የጭንቀት ነጥብ (ቋሚ መበላሸት). ለምሳሌ, ለአነስተኛ የካርቦን ብረት, የምርት ጥንካሬው በተለምዶ ዙሪያ ነው 250 MPa.
• የመጨረሻው የመሸከም አቅም (UTS): አንድ ቁሳቁስ ከመበላሸቱ በፊት የሚቋቋመው ከፍተኛ ጭንቀት.
  ብረት, ለምሳሌ, ከ ጀምሮ UTS ሊኖረው ይችላል። 400 MPa ወደ 700 MPa እንደ ቅይጥ ላይ በመመስረት.
• የላስቲክ ሞዱል (የወጣት ሞዱሉስ): በመለጠጥ ክልል ውስጥ የጭንቀት እና የጭንቀት ሬሾ, የቁሳቁስ ጥንካሬን የሚያመለክት. ለብረት ብረት, የወጣት ሞዱሉስ በተለምዶ ነው። 200 ጂፒኤ.
• ማራዘም: ከመበላሸቱ በፊት የቁሱ ርዝመት መጨመር መቶኛ. ከፍተኛ ማራዘሚያ ያላቸው ቁሳቁሶች, እንደ ቧንቧ ብረት, በላይ ማራዘም ይችላል 10% ውድቀት በፊት.

በመዋቅራዊ አካላት ውስጥ ለሚጠቀሙት ቁሳቁሶች የመለጠጥ ሙከራ አስፈላጊ ነው, እንደ ብረቶች, ፕላስቲኮች, እና የተዋሃዱ ቁሳቁሶች.
በገሃዱ ዓለም አፕሊኬሽኖች ውስጥ በውጥረት ውስጥ ቁሳቁሶች እንዴት እንደሚሆኑ ጠቃሚ መረጃ ይሰጣል, በድልድዮች ውስጥ ካሉ ኬብሎች ወደ አውሮፕላኖች ክፍሎች.

2. መጭመቂያ ሙከራ

የተጨመቀ ሙከራ የቁሳቁስ መጨናነቅ ኃይሎችን የመቋቋም ችሎታ ይገመግማል - ቁሱን የሚገፉ ወይም የሚጨቁኑ ኃይሎች.
ፈተናው በተለይ ለተሰባበሩ ቁሳቁሶች ጠቃሚ ነው, እንደ ኮንክሪት, ሴራሚክስ, እና አንዳንድ ብረቶች.

በዚህ ፈተና ውስጥ, የቁሳቁስ ናሙና በተጨመቀ የሙከራ ማሽን ውስጥ ይቀመጣል, ቁሱ እስኪያበላሸው ወይም እስኪወድቅ ድረስ ጭነት በሚተገበርበት ቦታ.

የቁልፍ መለኪያዎች ይለካሉ:

• የታመቀ ጥንካሬ: ውድቀት ከመከሰቱ በፊት አንድ ቁሳቁስ ሊሸከመው የሚችለው ከፍተኛው የመጨመቂያ ጭነት.
  ለምሳሌ, ኮንክሪት በተለምዶ የመጨመቂያ ጥንካሬ አለው 20-40 MPa, ከፍተኛ ጥንካሬ ያለው ኮንክሪት ሊበልጥ ይችላል 100 MPa.
• የመጨፍለቅ ጥንካሬ: ከታመቀ በታች የሚሰባበሩ ቁሳቁሶች የሚሰባበሩበት ነጥብ.
  ይህ እንደ ሴራሚክስ ወይም castings ላሉ ቁሳቁሶች ጠቃሚ ነው, ከ ductile ቁሶች ጋር ሲነጻጸር በአንጻራዊ ሁኔታ ዝቅተኛ የግፊት ኃይሎች ሊሰበር ይችላል.

የኮምፕረሲቭ ፈተና በተለይ በግንባታ እና በሲቪል ምህንድስና ውስጥ አስፈላጊ ነው, እንደ ኮንክሪት እና የብረት አምዶች ያሉ ቁሳቁሶች ጉልህ ሸክሞችን ለመደገፍ የተነደፉበት.

ይህ ሙከራ ቁሳቁስ ሳይሳካለት ከባድ መዋቅራዊ ሸክሞችን መሸከም እንደሚችል ያረጋግጣል.

3. የድካም ሙከራ

የድካም ሙከራ ለሳይክል ወይም ተደጋጋሚ ሸክሞች ለተጋለጡ ቁሳቁሶች ወሳኝ ነው።, እንደ ማሽነሪዎች ውስጥ የሚገኙት, አውቶሞቲቭ አካላት, እና አውሮፕላን.

ቁሳቁሶች ብዙውን ጊዜ ከፍተኛ ጭንቀትን ይቋቋማሉ ነገር ግን በተደጋጋሚ የመጫን እና የማውረድ ዑደቶች ሊሳኩ ይችላሉ።.

በድካም ፈተና ውስጥ, ቁስ አካል ውሎ አድሮ እስካልተሳካ ድረስ ለተደጋጋሚ የጭንቀት ዑደቶች ይጋለጣል.

ፈተናው የገሃዱ ዓለም ሁኔታዎችን ያስመስላል, ክፍሎቹ በጊዜ ሂደት የመጫኛ መለዋወጥ በሚገጥሙበት, እንደ በመኪና ውስጥ ያሉ የሞተር ክፍሎች ወይም ተርባይን ቢላዎች በአውሮፕላን ሞተር ውስጥ.

የቁልፍ መለኪያዎች ይለካሉ:

• የድካም ጥንካሬ: አንድ ቁሳቁስ ከመውደቁ በፊት ለተወሰኑ ዑደቶች የሚቆይ ከፍተኛው ጭንቀት.
  ለምሳሌ, በአውቶሞቲቭ ክፍሎች ውስጥ ያሉ የአረብ ብረት አካላት በዙሪያው ያለው የድካም ጥንካሬ ሊኖራቸው ይችላል። 250 MPa.
• S-N ከርቭ (ውጥረት vs. የዑደቶች ብዛት): ይህ ኩርባ በተተገበረው ውጥረት እና አንድ ቁሳቁስ ከመውደቁ በፊት ሊቋቋመው በሚችለው ዑደቶች መካከል ያለውን ግንኙነት ያዘጋጃል።.
  እንደ ቲታኒየም alloys ያሉ ​​ቁሳቁሶች ከፍተኛ የድካም ጥንካሬ በመኖራቸው ይታወቃሉ, ለኤሮስፔስ ትግበራዎች ተስማሚ እንዲሆኑ ማድረግ.

አካላት ሳይክሊካል ጫና በሚያጋጥማቸው ኢንዱስትሪዎች ውስጥ የድካም ምርመራ አስፈላጊ ነው።, አውቶሞቲቭን ጨምሮ, ኤሮስፔስ, እና ማምረት, ክፍሎቹ በሚሊዮኖች የሚቆጠሩ የመጫኛ ዑደቶችን ያለምንም ውድቀት መቋቋም የሚያስፈልጋቸው.

4. የቶርሽን ሙከራ

የቶርሽን ሙከራ የቁሳቁስ ጠመዝማዛ ወይም ተዘዋዋሪ ኃይሎችን የመቋቋም ችሎታ ይለካል. ቁሱ በአንድ ጫፍ ላይ ተስተካክሏል, እና torque በሌላኛው ጫፍ ላይ ይተገበራል, እንዲጣመም በማድረግ.

ይህ ሙከራ የእቃውን የመቁረጥ ጥንካሬ ግንዛቤን ይሰጣል, የፕላስቲክ መበላሸት ባህሪያት, እና ለተዘዋዋሪ ጭንቀቶች ምላሽ.

የቁልፍ መለኪያዎች ይለካሉ:

• የሸርተቴ ጥንካሬ: የቁሱ ችሎታ የመቁረጥ ኃይሎችን የመቋቋም ችሎታ. ለምሳሌ, ብረት በተለምዶ ዙሪያውን የመቁረጥ ጥንካሬ አለው። 300 MPa, እንደ አልሙኒየም ያሉ ለስላሳ ቁሳቁሶች ዝቅተኛ የመቁረጥ ጥንካሬዎች ሊኖራቸው ይችላል.
• Torsional Modulus: ለመጠምዘዝ የቁሱ መቋቋም, እንደ ዘንጎች ባሉ የሚሽከረከሩ ንጥረ ነገሮች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉ ቁሳቁሶችን አጠቃላይ ጥንካሬን ለመወሰን ይረዳል.
• የፕላስቲክ መበላሸት: ቁሱ ከመቋረጡ በፊት ቋሚ የመጠምዘዝ ወይም የመበላሸት ደረጃ.
  የዱክቲክ ቁሳቁሶች ከመጥፋቱ በፊት ጉልህ የሆነ ጠመዝማዛ ይሆናሉ, ከትንሽ መበላሸት በኋላ የሚሰባበሩ ቁሳቁሶች በፍጥነት ይሳናሉ።.

የቶርሽን ምርመራ እንደ ዘንጎች ባሉ ክፍሎች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉ ቁሳቁሶችን ለመገምገም ወሳኝ ነው።, ብሎኖች, እና በማሽነሪዎች ውስጥ የማዞሪያ ኃይሎች የሚያጋጥማቸው ቧንቧዎች, አውቶሞቲቭ, እና የኤሮስፔስ መተግበሪያዎች.

5. የኒክ ብሬክ ሙከራ

የኒክ መግቻ ፈተና በዋናነት የተገጣጠሙ መገጣጠሚያዎችን ጥንካሬ ለመገምገም የሚያገለግል ልዩ የተፅዕኖ ሙከራ ነው።.

በተበየደው ቦታ ላይ ትንሽ ኖት ይፈጠራል።, እና ከዚያም ናሙናው በተጽእኖ ኃይል ይመታል.

ስብራት በተለምዶ በተበየደው መገጣጠሚያ ላይ እና የእቃው ስብራት የመገጣጠሚያውን ጥራት የሚያመለክትበት መንገድ ይከሰታል.

የቁልፍ መለኪያዎች ይለካሉ:

• ዌልድ ጥንካሬ: ይህ በተበየደው መገጣጠሚያ ላይ ያለውን ስብራት የመቋቋም ችሎታ ይለካል. ጠንካራ ብየዳዎች አነስተኛ ስብራት እና ከፍተኛ የኃይል መሳብን ያሳያሉ.
• ተፅዕኖ ጠንካራነት: የቁሱ አቅም ከመጥፋቱ በፊት ኃይልን የመሳብ ችሎታ. ከፍተኛ ጥንካሬ ያላቸው ቁሳቁሶች በአስቸጋሪ ሁኔታዎች ውስጥ እንኳን ስብራትን ይቋቋማሉ.

ይህ ፈተና መዋቅራዊ ታማኝነት በመበየድ ላይ ለሚተማመኑ ኢንዱስትሪዎች አስፈላጊ ነው።, እንደ መርከብ ግንባታ, ግንባታ, እና የቧንቧ መስመር ማምረት.

6. የድብርት ሙከራ

ክሪፕ ሙከራ አንድ ቁሳቁስ በቋሚ ጭነት ለረጅም ጊዜ እንዴት እንደሚበላሽ ይገመግማል, በተለይም በከፍተኛ ሙቀት.

ለረጅም ጊዜ ጭንቀቶች ለተጋለጡ ቁሳቁሶች, እንደ በሃይል ማመንጫዎች ወይም በአየር ሞተሮች ውስጥ, አሰልቺ ባህሪን መረዳት ወሳኝ ነው።.

በፈተና ወቅት, አንድ ቁሳቁስ ከፍ ባለ የሙቀት መጠን ለቋሚ ውጥረት ይጋለጣል, እና የመበላሸቱ መጠን (ማሽኮርመም) በጊዜ ሂደት ይለካል.

የቁልፍ መለኪያዎች ይለካሉ:

• የክሪፕ ደረጃ: ቁሱ በጊዜ ሂደት በውጥረት ውስጥ የሚበላሽበት ፍጥነት. በጄት ሞተሮች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉ እንደ ሱፐርአሎይ ያሉ ቁሶች በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ አፈጻጸምን ለማረጋገጥ ብዙውን ጊዜ በጣም ዝቅተኛ የመንሸራተቻ ፍጥነት አላቸው..
• የቀዘቀዘ ጥንካሬ: በከፍተኛ ሙቀቶች ውስጥ በሚቆይ ውጥረት ውስጥ የቁሳቁሱ መበላሸትን የመቋቋም ችሎታ.
• የጊዜ-ሙቀት-ትራንስፎርሜሽን (ቲ.ቲ.ቲ) ከርቭ: ይህ ኩርባ የሙቀት መጠን እና ጊዜ የቁሳቁስን የመሳብ ፍጥነት እንዴት እንደሚነኩ ያሳያል.

እንደ ተርባይኖች ባሉ ከፍተኛ የሙቀት መጠኖች ውስጥ ክሪፕ ሙከራ በጣም አስፈላጊ ነው።, ሞተሮች, እና ሪአክተሮች, ቁሳቁሶች ለረጅም ጊዜ የሚቆዩ የሙቀት እና የሜካኒካል ውጥረቶች ያለ ውድቀት መቋቋም አለባቸው.

ማጠቃለያ

እነዚህ ስድስት የጥንካሬ ሙከራዎች - ጥንካሬ, መጭመቂያ, ድካም, ቶርሽን, ኒክ እረፍት, እና ሾልከው - ቁሳቁሶች በተለያዩ የጭንቀት ዓይነቶች እንዴት እንደሚከናወኑ ወሳኝ ግንዛቤዎችን ይስጡ.

እያንዳንዱ ፈተና ልዩ ዓላማ አለው።, የቁሳቁስን የውጥረት መቋቋም መገምገም, መጭመቅ, ዑደት ውጥረት, ጠመዝማዛ ኃይሎች, ወይም ከፍተኛ ሙቀት መበላሸት.

በእነዚህ ሙከራዎች የቁሳቁሶችን ጥንካሬ እና ድክመቶች በመረዳት, መሐንዲሶች ለተወሰኑ ትግበራዎች ቁሳቁሶችን በሚመርጡበት ጊዜ የበለጠ በመረጃ ላይ የተመሰረተ ውሳኔ ሊያደርጉ ይችላሉ.

ደህንነትን ማረጋገጥ, ዘላቂነት, እና በተለያዩ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ አስተማማኝነት.

 

ምርቶችን ከ Deze እንዴት ማዘዝ እንደሚቻል?