Նյութի ուժի վեց ընդհանուր թեստեր

Նյութի ամրությունը առանցքային դեր է խաղում՝ որոշելու, թե նյութն ինչպես կվարվի տարբեր սթրեսների և պայմաններում.

Անկախ նրանից, թե դուք շենք եք նախագծում, մեքենայի մաս, կամ մի ամբողջ կառույց, իմանալը, թե նյութն ինչպես կգործի ուժի ազդեցության տակ, շատ կարևոր է.

Տարբեր տեսակի նյութական թեստեր օգտագործվում են տարբեր տեսակի ամրությունը չափելու համար, և յուրաքանչյուր թեստ ծառայում է յուրահատուկ նպատակի.

Ստորև ներկայացված են նյութի ուժի վեց ընդհանուր թեստեր, ընդգծելով դրանց մեթոդաբանությունը, հիմնական չափումներ, եւ դիմումներ.

1. Առաձգական փորձարկում

Առաձգական փորձարկումը նյութերի մեխանիկական հատկությունների գնահատման ամենատարածված մեթոդներից մեկն է, հատկապես ձգվող կամ ձգվող ուժերին դիմակայելու նրանց կարողությունը.

Այս թեստը ներառում է նյութի նմուշի վրա աստիճանաբար աճող առաձգական բեռի կիրառում (սովորաբար համրերի ձևով) մինչև այն կոտրվի.

Կիրառված բեռը գրանցելով, առաձգական մոդուլ, բերք տալ ուժ, Առաձգական ուժ, առաձգականություն, լարվածության կարծրացման հատկությունները, Յանգի մոդուլը, և Poisson-ի հարաբերակցությունը կարելի է հաշվարկել.

Փորձարկումն իրականացվում է առաձգական փորձարկման մեքենայի միջոցով, հայտնի է նաև որպես ունիվերսալ փորձարկման մեքենա (UTM).

Հիմնական պարամետրերը չափված են:

• Բերք տալ ուժ: Սթրեսային կետը, որի դեպքում նյութը սկսում է պլաստիկապես դեֆորմացվել (մշտական ​​դեֆորմացիա). Օրինակ, ցածր ածխածնային պողպատի համար, զիջման ուժը սովորաբար մոտ է 250 MPA.
• Առավելագույն առաձգական ուժ (UTS): Առավելագույն սթրեսը, որը նյութը կարող է դիմակայել մինչև կոտրվելը.
  Պողպատ, Օրինակ, կարող է ունենալ UTS սկսած 400 MPa դեպի 700 MPA կախված համաձուլվածքից.
• Էլաստիկ մոդուլ (Երիտասարդների մոդուլ): Սթրեսի և լարվածության հարաբերակցությունը առաձգական շրջանում, ցույց տալով նյութի կոշտությունը. Պողպատի համար, Յանգի մոդուլը սովորաբար 200 Gpa.
• Երկարացում: Նյութի երկարության աճի տոկոսը մինչև այն կոտրելը. Բարձր երկարացումով նյութեր, ինչպիսիք են ճկուն պողպատը, կարող է երկարանալ ավելի քան 10% ձախողումից առաջ.

Կառուցվածքային բաղադրիչներում օգտագործվող նյութերի համար առաձգական փորձարկումը կարևոր է, ինչպիսիք են մետաղները, պլաստմասսա, եւ կոմպոզիտային նյութեր.
Այն արժեքավոր տվյալներ է տրամադրում այն ​​մասին, թե ինչպես են նյութերը իրենց պահելու լարվածության պայմաններում իրական աշխարհի ծրագրերում, կամուրջների մալուխներից մինչև ինքնաթիռների բաղադրիչներ.

2. Կոմպրեսիվ փորձարկում

Կոմպրեսիվ փորձարկումը գնահատում է նյութի կարողությունը դիմակայելու սեղմման ուժերին՝ ուժերը, որոնք հրում կամ սեղմում են նյութը.
Թեստը հատկապես օգտակար է փխրուն նյութերի համար, ինչպես, օրինակ, կոնկրետ, Կերամիկա, և որոշ մետաղներ.

Այս թեստում, նյութի նմուշը տեղադրվում է սեղմող փորձարկման մեքենայի մեջ, որտեղ բեռը կիրառվում է այնքան ժամանակ, մինչև նյութը դեֆորմացվի կամ ձախողվի.

Հիմնական պարամետրերը չափված են:

• Սեղմիչ ուժ: Առավելագույն սեղմման բեռը, որը նյութը կարող է կրել մինչև խափանումը.
  Օրինակ, բետոնը սովորաբար ունի սեղմման ուժ 20-40 MPA, մինչդեռ բարձր ամրության բետոնը կարող է գերազանցել 100 MPA.
• Ջախջախիչ ուժ: Այն կետը, որտեղ փխրուն նյութերը ճեղքվում են սեղմման ժամանակ.
  Սա վերաբերում է այնպիսի նյութերի, ինչպիսիք են կերամիկա կամ ձուլվածքներ, որը կարող է կոտրվել ճկուն նյութերի համեմատ համեմատաբար ցածր սեղմման ուժերով.

Կոմպրեսիվ փորձարկումը հատկապես կարևոր է շինարարության և շինարարության մեջ, որտեղ բետոնե և պողպատե սյուները նախագծված են զգալի բեռներ կրելու համար.

Այս թեստը երաշխավորում է, որ նյութերը կարող են ծանր կառուցվածքային բեռներ կրել առանց ձախողման.

3. Հոգնածության փորձարկում

Հոգնածության փորձարկումը չափազանց կարևոր է այն նյութերի համար, որոնք ենթարկվում են ցիկլային կամ կրկնվող բեռների, ինչպիսիք են մեքենաներում հայտնաբերվածները, Ավտոմոբիլային բաղադրիչներ, և ինքնաթիռներ.

Նյութերը հաճախ կարող են դիմանալ բարձր սթրեսի, բայց կարող են ձախողվել բեռնման և բեռնաթափման կրկնվող ցիկլերի դեպքում.

Հոգնածության թեստի ժամանակ, նյութը ենթարկվում է սթրեսի կրկնվող ցիկլերի, մինչև այն ի վերջո ձախողվի.

Թեստը մոդելավորում է իրական աշխարհի պայմանները, որտեղ մասերը ժամանակի ընթացքում ենթարկվում են բեռի տատանումների, ինչպիսիք են ավտոմեքենայի շարժիչի մասերը կամ ինքնաթիռի շարժիչի տուրբինի շեղբերները.

Հիմնական պարամետրերը չափված են:

• Հոգնածության ուժ: Առավելագույն սթրեսը, որը նյութը կարող է դիմանալ որոշակի թվով ցիկլերի համար, նախքան ձախողումը.
  Օրինակ, Ավտոմոբիլային մասերի պողպատե բաղադրիչները կարող են ունենալ մոտակայքում հոգնածության ուժ 250 MPA.
• S-N կորը (Սթրես ընդդեմ. Ցիկլերի քանակը): Այս կորը գծագրում է կիրառվող լարվածության և ցիկլերի քանակի միջև կապը, որը նյութը կարող է դիմակայել մինչև ձախողումը.
  Տիտանի համաձուլվածքների նման նյութերը հայտնի են հոգնածության բարձր ուժով, դրանք հարմարեցնելով օդատիեզերական կիրառությունների համար.

Հոգնածության փորձարկումը կենսական նշանակություն ունի այն ոլորտներում, որտեղ բաղադրիչները ենթարկվում են ցիկլային սթրեսների, ներառյալ ավտոմոբիլային, օդատիենտ, և արտադրություն, որտեղ մասերը պետք է դիմանան միլիոնավոր բեռնման ցիկլերի առանց ձախողման.

4. Տորսիոն փորձարկում

Տորսիոն փորձարկումը չափում է նյութի կարողությունը դիմակայելու ոլորման կամ պտտման ուժերին. Նյութը ամրացված է մի ծայրում, իսկ մյուս ծայրին ոլորող մոմենտ է կիրառվում, պատճառելով դրա ոլորումը.

Այս թեստը հնարավորություն է տալիս պատկերացում կազմել նյութի կտրող ուժի մասին, պլաստիկ դեֆորմացիայի բնութագրերը, և արձագանքը պտտվող սթրեսներին.

Հիմնական պարամետրերը չափված են:

• Կտրող ուժ: Կտրող ուժերին դիմակայելու նյութի կարողությունը. Օրինակ, պողպատը սովորաբար ունի շուրջը կտրող ուժ 300 MPA, մինչդեռ ավելի փափուկ նյութերը, ինչպիսիք են ալյումինը, կարող են ունենալ ավելի ցածր կտրող ուժ.
• Շրջադարձային մոդուլ: Նյութի դիմադրություն ոլորմանը, որն օգնում է որոշել նյութերի ընդհանուր կոշտությունը, որոնք օգտագործվում են պտտվող բաղադրիչներում, ինչպիսիք են առանցքները.
• Պլաստիկ դեֆորմացիա: Մշտական ​​ոլորման կամ դեֆորմացիայի աստիճանը մինչև նյութը կոտրելը.
  Ճկուն նյութերը զգալի ոլորման կենթարկվեն նախքան ձախողումը, մինչդեռ փխրուն նյութերը արագորեն ձախողվում են փոքր քանակությամբ դեֆորմացիաներից հետո.

Շրջադարձային փորձարկումը շատ կարևոր է լիսեռների նման բաղադրիչներում օգտագործվող նյութերը գնահատելու համար, պտուտակներ, և խողովակներ, որոնք պտտվող ուժեր են զգում մեքենաներում, ավտոմոբիլային, և օդատիեզերական կիրառություններ.

5. Nick Break Testing

Nick break testing-ը հարվածի մասնագիտացված թեստ է, որը հիմնականում օգտագործվում է եռակցված հոդերի ամրությունը գնահատելու համար.

Եռակցված հատվածում ստեղծվում է փոքրիկ խազ, և այնուհետև նմուշը հարվածվում է հարվածային ուժով.

Կոտրվածքը սովորաբար տեղի է ունենում եռակցված հոդում, և նյութի կոտրվածքների ձևը կարող է ցույց տալ եռակցման որակը.

Հիմնական պարամետրերը չափված են:

• Եռակցման ուժ: Սա չափում է եռակցված հոդի կարողությունը՝ դիմակայելու կոտրվածքին ազդեցության տակ. Ուժեղ եռակցումները կցուցաբերեն նվազագույն կոտրվածք և առավելագույն էներգիայի կլանում.
• Ազդեցության կոշտություն: Նյութի կարողությունը էներգիա կլանելու նախքան ձախողումը. Բարձր ամրություն ունեցող նյութերը կդիմանան փխրուն կոտրվածքներին նույնիսկ ծանր պայմաններում.

Այս թեստը կարևոր է արդյունաբերության համար, որը հիմնված է եռակցման վրա՝ կառուցվածքային ամբողջականության համար, ինչպիսին է նավաշինությունը, շինարարություն, և խողովակաշարերի արտադրություն.

6. Սողացող փորձարկում

Սողացող փորձարկումը գնահատում է, թե ինչպես է նյութը երկար ժամանակ դեֆորմացվում մշտական ​​ծանրաբեռնվածության տակ, հատկապես բարձր ջերմաստիճաններում.

Երկարատև սթրեսի ենթարկված նյութերի համար, օրինակ՝ էլեկտրակայաններում կամ օդատիեզերական շարժիչներում, Սողացող վարքագիծը հասկանալը շատ կարևոր է.

Թեստի ընթացքում, նյութը ենթարկվում է մշտական ​​սթրեսի բարձր ջերմաստիճանում, և դեֆորմացիայի չափը (սողալ) չափվում է ժամանակի ընթացքում.

Հիմնական պարամետրերը չափված են:

• Սողանքների արագություն: Այն արագությունը, որով նյութը ժամանակի ընթացքում դեֆորմացվում է սթրեսի ժամանակ. Ռեակտիվ շարժիչներում օգտագործվող սուպերհամաձուլվածքների նման նյութերը հաճախ ունենում են շատ ցածր սողացող արագություն՝ բարձր ջերմաստիճաններում արդյունավետությունն ապահովելու համար.
• Սողացող ուժ: Նյութի կարողությունը դիմակայել դեֆորմացիային կայուն սթրեսի պայմաններում բարձր ջերմաստիճաններում.
• Ժամանակ-Ջերմաստիճան-Փոխակերպում (TTT) Կոր: Այս կորը ցույց է տալիս, թե ինչպես են ջերմաստիճանը և ժամանակը ազդում նյութի սողման արագության վրա.

Սողունի փորձարկումը հատկապես կարևոր է բարձր ջերմաստիճանի կիրառություններում, ինչպիսիք են տուրբինները, շարժիչներ, և ռեակտորներ, որտեղ նյութերը պետք է դիմակայեն երկարատև ջերմային և մեխանիկական սթրեսներին առանց ձախողման.

Եզրափակում

Այս վեց ուժային փորձարկումները՝ առաձգական, սեղմող, հոգնածություն, ոլորում, նիկ ընդմիջում, և սողալ - տրամադրել կարևոր պատկերացումներ այն մասին, թե ինչպես են նյութերը գործելու տարբեր տեսակի սթրեսի պայմաններում.

Յուրաքանչյուր թեստ ծառայում է յուրահատուկ նպատակի, արդյոք գնահատում է նյութի դիմադրությունը լարվածությանը, սեղմում, ցիկլային սթրես, ոլորող ուժեր, կամ բարձր ջերմաստիճանի դեֆորմացիա.

Այս թեստերի միջոցով հասկանալով նյութերի ուժեղ և թույլ կողմերը, Ինժեներները կարող են ավելի տեղեկացված որոշումներ կայացնել հատուկ կիրառությունների համար նյութեր ընտրելիս.

Անվտանգության ապահովում, ամրություն, և հուսալիություն մի շարք ոլորտներում.

 

Ինչպե՞ս պատվիրել ապրանքներ Deze-ից: