Seši parastie materiāla stiprības testi

Materiāla izturībai ir galvenā loma, nosakot, kā materiāls izturēsies dažādos spriegumos un apstākļos.

Vai jūs projektējat ēku, Mašīnas daļa, vai visa struktūra, Zināt, kā materiāls darbosies zem spēka, ir izšķiroša nozīme.

Dažāda veida materiālu testi tiek izmantoti, lai izmērītu dažāda veida izturību, un katrs tests kalpo unikālam mērķim.

Zemāk ir seši parastie materiāla stiprības testi, izceļ viņu metodoloģijas, Galvenie mērījumi, un pieteikumi.

1. Stiepes pārbaude

Stiepes pārbaude ir viena no visplašāk izmantotajām metodēm materiālu mehānisko īpašību novērtēšanai, īpaši viņu spēja izturēt stiepšanās vai vilkšanu spēkus.

Šis tests ietver pakāpeniski palielinātu stiepes slodzi materiāla paraugā (parasti veidots kā hantele) līdz tas sabojājas.

Ierakstot pielietoto slodzi, elastības modulis, peļņas izturība, stiepes izturība, elastība, celma sacietēšanas īpašības, Young’s Modulus, un Puasona attiecību var aprēķināt.

Pārbaude tiek veikta, izmantojot stiepes testēšanas mašīnu, pazīstams arī kā universāla testēšanas mašīna (UTM).

Galvenie izmērītie parametri:

• Peļņas izturība: Stresa punkts, kurā materiāls sāk deformēt plastiski (pastāvīga deformācija). Piemēram, Tēraudam ar zemu oglekļa saturu, Ražas stiprums parasti ir apkārt 250 MPA.
• Galīgā stiepes izturība (UTS): Maksimālais spriegums, ko materiāls var izturēt pirms pārrāvuma.
  Tērauds, piemēram, varētu būt UT, sākot no 400 MPA uz 700 MPA atkarībā no sakausējuma.
• Elastības modulis (Young’s Modulus): Stresa un celma attiecība elastīgajā reģionā, norādot materiāla stīvumu. Pēc tērauda, Younga modulis parasti ir 200 GPA.
• Pagarināšana: Materiāla garuma pieauguma procentuālais daudzums, pirms tas sabojājas. Materiāli ar augstu pagarinājumu, piemēram, kaļamais tērauds, var pagarināt vairāk nekā 10% pirms neveiksmes.

Stiepes pārbaude ir būtiska materiāliem, ko izmanto strukturālos komponentos, piemēram, metāli, plastmasa, un saliktie materiāli.
Tas sniedz vērtīgus datus par to, kā materiāli izturēsies zem spriedzes reālās lietojumprogrammās, no kabeļiem tiltos līdz komponentiem lidmašīnās.

2. Spiedes pārbaude

Kompresīvā pārbaude novērtē materiāla spēju izturēt spiedes spēkus - spēkus, kas stumj vai saspiež materiālu.
Pārbaude ir īpaši noderīga trausliem materiāliem, piemēram, betons, keramika, un daži metāli.

Šajā testā, Materiāla paraugs tiek ievietots kompresijas testēšanas mašīnā, kur slodze tiek uzklāta, līdz materiāls deformējas vai neizdodas.

Galvenie izmērītie parametri:

• Spiedes stiprums: Maksimālā spiedes slodze, ko materiāls var izturēt, pirms notiek kļūme.
  Piemēram, betonam parasti ir spiedes stiprums 20-40 MPA, savukārt augstas stiprības betons var pārsniegt 100 MPA.
• Sasmalcinošs spēks: Punkts, kurā trausli materiāli saplīst saspiešanas laikā.
  Tas attiecas uz tādiem materiāliem kā keramika vai lējumi, kas var sadalīties salīdzinoši zemos kompresijas spēkos, salīdzinot ar kaļamiem materiāliem.

Kompresijas pārbaude ir īpaši svarīga būvniecībā un inženierbūvē, kur tādi materiāli kā betona un tērauda kolonnas ir izstrādātas, lai atbalstītu ievērojamas kravas.

Šis tests nodrošina, ka materiāli var izturēt smagas struktūras slodzes bez kļūmes.

3. Noguruma pārbaude

Noguruma pārbaude ir kritiska materiāliem, kas tiek pakļauti cikliskām vai atkārtotām slodzēm, piemēram, tie, kas atrodami mašīnās, automobiļu komponenti, un lidmašīna.

Materiāli bieži var izturēt augstu stresa līmeni, bet var neizdoties atkārtotos iekraušanas un izkraušanas ciklos.

Noguruma testā, Materiāls tiek pakļauts atkārtotiem stresa cikliem, līdz tas galu galā neizdodas.

Pārbaude imitē reālās pasaules apstākļus, kur detaļas tiek pakļautas slodzes svārstībām laika gaitā, piemēram, motora detaļas automašīnā vai turbīnu asmeņi gaisa kuģa motorā.

Galvenie izmērītie parametri:

• Noguruma spēks: Maksimālais spriegums, ko materiāls var izturēt noteiktam ciklu skaitam pirms kļūmes.
  Piemēram, Tērauda komponentos automobiļu detaļās varētu būt noguruma stiprība 250 MPA.
• S-N līkne (Stress pret. Ciklu skaits): Šī līkne raksturo sakarību starp pielietoto spriegumu un ciklu skaitu, ko materiāls var izturēt pirms neveiksmes.
  Ir pazīstami tādi materiāli kā titāna sakausējumi ar lielu noguruma izturību, Padarot tos piemērotus aviācijas un kosmosa lietojumprogrammās.

Noguruma pārbaude ir būtiska rūpniecībā, kur komponenti piedzīvo ciklisku stresu, ieskaitot autobūves, avi kosmosa, un ražošana, kur detaļām ir jāiztur miljoniem iekraušanas ciklu bez kļūmes.

4. Vērpes pārbaude

Torsijas pārbaude mēra materiāla spēju izturēt savērpšanas vai rotācijas spēkus. Materiāls ir fiksēts vienā galā, un uz otru galu tiek pielietots griezes moments, izraisot tā savērpšanu.

Šis tests sniedz ieskatu materiāla bīdes stiprumā, plastiskās deformācijas īpašības, un reakcija uz rotācijas spriegumiem.

Galvenie izmērītie parametri:

• Bīdes stiprums: Materiāla spēja pretoties bīdes spēkiem. Piemēram, Tērauda parasti ir bīdes stiprums apkārt 300 MPA, Kaut arī mīkstākiem materiāliem, piemēram, alumīnijam, var būt zemākas bīdes stiprās puses.
• Vērpes modulis: Materiāla izturība pret pagriešanu, kas palīdz noteikt vispārējo materiālu stingrību, ko izmanto rotējošos komponentos, piemēram, vārpstas.
• Plastiskā deformācija: Pastāvīgas pagriešanas vai deformācijas pakāpe pirms materiāla saplīst.
  Kaļos materiāli pirms neveiksmes tiks ievērojami sagriezti, Kamēr trauslie materiāli ātri neizdodas pēc neliela daudzuma deformācijas.

Torsijas pārbaude ir būtiska, lai novērtētu materiālus, ko izmanto komponentos, piemēram, šahtas, skrūves, un caurules, kurām ir rotācijas spēki mašīnās, autobūves, un kosmosa lietojumprogrammas.

5. Nika pārtraukuma pārbaude

Nika pārtraukuma pārbaude ir specializēts trieciena tests, ko galvenokārt izmanto, lai novērtētu metināto locītavu stiprumu.

Metinātajā apgabalā tiek izveidots neliels iecirtums, un tad paraugu sit ar trieciena spēku.

Lūzums parasti rodas metinātajā locītavā, un veids, kā materiāla lūzumi var norādīt uz metinājuma kvalitāti.

Galvenie izmērītie parametri:

• Metināšanas spēks: Tas mēra metinātā locītavas spēju pretoties trieciena lūzumam. Spēcīgām metinājumiem būs minimāls lūzums un maksimālā enerģijas absorbcija.
• Ietekmēt izturību: Materiāla spēja absorbēt enerģiju pirms neveiksmes. Materiāli ar augstu izturību pretojas trauslam lūzumam pat skarbos apstākļos.

Šis tests ir būtisks nozarēm, kas balstās uz metināšanu strukturālajai integritātei, piemēram, kuģu būve, būvniecība, un cauruļvadu ražošana.

6. Šļūdes pārbaude

Šļūdes pārbaude novērtē, kā materiāls ilgstoši deformējas ar pastāvīgu slodzi, īpaši augstā temperatūrā.

Materiāliem, kas pakļauti ilgtermiņa spriegumiem, piemēram, elektrostacijās vai kosmiskās aviācijas motoros, Izpratne par šļūdes izturēšanos ir izšķiroša.

Testa laikā, Materiāls tiek pakļauts nemainīgam spriegumam paaugstinātā temperatūrā, un deformācijas daudzums (rāpot) tiek mērīts laika gaitā.

Galvenie izmērītie parametri:

• Šļūdes ātrums: Ātrums, ar kādu materiāls laika gaitā deformē stresu. Materiāliem, piemēram, superalveidiem, ko izmanto reaktīvos dzinējos, bieži ir ļoti zems šļūdes ātrums, lai nodrošinātu veiktspēju augstā temperatūrā.
• Šļūdes spēks: Materiāla spēja izturēt deformāciju ilgstošā stresā augstā temperatūrā.
• Laika temperatūras pārnešana (Ttt) Izliekt: Šī līkne parāda, kā temperatūra un laiks ietekmē materiāla šļūdes ātrumu.

Šļūdes pārbaude ir īpaši svarīga augstas temperatūras lietojumos, piemēram, turbīnās, dzinējs, un reaktori, kur materiāliem ir jāiztur ilgstošs termiskais un mehāniskais spriegums bez kļūmēm.

Secinājums

Šie seši stiprības testi - stiepes, spiedes, nogurums, vērpšana, Nika pārtraukums, un Creep - sniedz būtisku ieskatu par to, kā materiāli darbosies dažāda veida stresā.

Katrs tests kalpo unikālam mērķim, vai materiāla izturības pret spriedzi novērtēšana, saspiešana, cikliskais stress, savērpšanas spēki, vai augstas temperatūras deformācija.

Izprotot materiālu stiprās un vājās puses, izmantojot šos testus, Inženieri var pieņemt informētākus lēmumus, izvēloties materiālus īpašām lietojumiem.

Drošības nodrošināšana, izturība, un uzticamība dažādās nozarēs.

 

Kā pasūtīt produktus no Deze？