Det kompressionstest er et eksperiment, der udføres ved gradvis at komprimere en prøve af materiale, f.eks. beton, træ eller sten, kendt som reagensglas og iagttage den deformation, der frembringes af den påførte trykbelastning eller belastning.
En kompressionsspænding frembringes af to kræfter, der påføres en krops ender for at reducere dens længde, når den komprimeres..
Samtidig udvides dets tværsnitsareal, som det kan ses i figur 1. Når større og større spændinger påføres, bliver materialets mekaniske egenskaber tydelige..
Artikelindeks
For at påføre kompressionsspændingen placeres prøven, fortrinsvis i form af en cylinder med cirkulært tværsnit, i en maskine, kendt som universel testmaskine, der komprimerer prøven gradvist i tidligere etablerede trykforøgelser.
Punktene i stresskurven (i newton / mto) versus stammen ε er tegnet som de genereres. Spændingen er forholdet mellem den påførte kraft og tværsnitsarealet, mens belastningen er kvotienten mellem forkortelsen AL og den oprindelige længde af prøven Leller:
ε = AL / Leller
Fra analysen af grafen udledes de mekaniske egenskaber for materialet under kompression.
Efterhånden som eksperimentet skrider frem, forkorteres og udvides prøven, som det ses i figur 1, eller den drejes eller bøjes også afhængigt af prøveens oprindelige længde. Eksperimentet slutter, når der opstår en fiasko eller brud i prøven.
Fra kompressionstesten opnås materialets mekaniske egenskaber før kompression, f.eks elasticitetsmodul og trykstyrke, meget vigtigt i de materialer, der anvendes i konstruktionen.
Hvis materialet, der skal testes, er skørt, brister det til sidst, så den ultimative styrke er let at finde. I dette tilfælde bemærkes den kritiske belastning, typen af fejl præsenteret af materialet og brudens form..
Men hvis materialet ikke er skørt, men duktilt, vil denne ultimative modstand ikke manifestere sig let, så testen forlænges ikke på ubestemt tid, da prøven stopper, når belastningen stiger, er ensartet. På det tidspunkt mistes testens gyldighed.
For at resultaterne skal være pålidelige, er det nødvendigt, at materialets indre fibre forbliver parallelle, men den indre friktion får fibrene til at bøje og spændingen til at være homogen.
Den første ting at gøre er at overveje den oprindelige størrelse af prøven, før testen påbegyndes. De kortere reagensglas, kaldet kompressionsprøve, har tendens til at tage form af en tønde, mens de længere reagensglas kaldes søjleprøver, de buler.
Der er et kriterium kendt som grund til slankhed, som er kvotienten mellem den indledende længde Leller og radius af gyration Rg:
r = L.eller / Rg
Drej Rg = √ (I / A) Hvor jeg er inertimomentet, og A er tværsnitsarealet.
Hvis slankhedsprocenten er mindre end 40, fungerer den som en komprimeringsprøve, og hvis den er større end 60, fungerer den som en søjle. Mellem 40 og 60 vil prøven have en mellemliggende adfærd, der er at foretrække at undgå ved at arbejde med forhold på mindre end 40 eller større end 60.
Kompressionstesten er analog med spændings- eller trækprøven, kun i stedet for at strække prøven til brud, er det trykstyrken, der testes denne gang..
Materialets opførsel har en tendens til at variere i kompression og spænding, og en anden vigtig forskel er, at kræfterne i kompressionstesten er større end i spændingstesten..
I en kompressionstest, for eksempel af en aluminiumprøve, stiger spændings-belastningskurven, mens den i spændingstesten stiger og derefter falder. Hvert materiale har sin egen adfærdskurve.
Ved kompression betragtes spændingen som negativ ved konvention såvel som den frembragte deformation, som er forskellen mellem den endelige og den indledende længde. Af denne grund ville en stress-belastningskurve være i planetens tredje kvadrant, men grafen tages uden problemer til den første kvadrant.
Generelt er der to godt differentierede zoner: den elastiske deformationszone og den plastiske deformationszone..
Det er det lineære område af figuren, hvor spændingen og belastningen er proportional, idet proportionalitetskonstanten er elastisk modul af materialet, betegnet som Y:
σ = Y. ε
Da ε er stammen AL / Leller, har ingen dimensioner, og enhederne af Y er de samme som indsatsens.
Når materialet fungerer i denne zone, hvis prøven fjernes, vender objektets dimensioner tilbage til de originale.
Den omfatter den ikke-lineære del af kurven i figur 5, selvom belastningen fjernes, genopretter prøven ikke sine oprindelige dimensioner, idet den er permanent deformeret. To vigtige regioner skelnes i materialets plastiske opførsel:
-Udbytte: deformation øges uden at øge belastningen.
-Deformation: hvis belastningen fortsætter med at stige, brister prøven til sidst.
Figuren viser betonens respons i en kompressionstest (tredje kvadrant) og i en spændingstest (første kvadrant). Det er et materiale med et kompressionsrespons, der adskiller sig fra spændingens..
Området for lineær elastisk reaktion mellem beton og kompression er større end til spænding, og ud fra kurvens udvidelse ses det, at betonen er meget mere modstandsdygtig over for kompression. Brudværdien af beton før kompression er 20 × 106 N / mto.
Af denne grund er beton velegnet til at bygge lodrette søjler, der skal modstå kompression, men ikke til bjælker. Beton kan forstærkes af stålstænger eller metalnet, der holdes under spænding, mens betonen tørrer.
Det er et andet materiale med god kompressionsadfærd (AC-kurve i tredje kvadrant), men skrøbelig, når den udsættes for spænding (AB-kurve i første kvadrant)..
Endnu ingen kommentarer