Det Ydelsesindsats Det er defineret som den nødvendige indsats for, at et objekt begynder at deformeres permanent, det vil sige at gennemgå plastisk deformation uden at gå i stykker eller knække.
Da denne grænse kan være en smule upræcis for nogle materialer, og nøjagtigheden af det anvendte udstyr er en vægtfaktor, er det inden for konstruktion bestemt, at flydespændingen i metaller som strukturstål er en, der producerer 0,2% permanent deformation i objektet.
At kende værdien af flydespændingen er vigtigt at vide, om materialet er passende til den brug, du vil give til de dele, der er fremstillet med det. Når en del er blevet deformeret ud over den elastiske grænse, kan den muligvis ikke udføre den tilsigtede funktion korrekt og skal udskiftes.
For at opnå denne værdi udføres der normalt test på prøver lavet med materialet (reagensglas eller prøver), der udsættes for forskellige belastninger eller belastninger, mens den forlængelse eller strækning, de oplever med hver, måles. Disse tests er kendt som trækprøver.
For at udføre en trækprøve skal du starte med at anvende en kraft fra nul og gradvist øge værdien, indtil prøven går i stykker..
Artikelindeks
Datapar opnået ved trækprøvningen er plottet ved at placere belastningen på den lodrette akse og deformationen på den vandrette akse. Resultatet er en graf som den, der er vist nedenfor (figur 2), kaldet stress-belastningskurven for materialet.
Ud fra det bestemmes mange vigtige mekaniske egenskaber. Hvert materiale har sin egen spænding-belastningskurve. For eksempel er en af de mest undersøgte strukturelle stål, også kaldet blødt eller kulstofstål. Det er et materiale, der er meget brugt i konstruktionen.
Stress-belastningskurven har markante områder, hvor materialet har en bestemt opførsel i henhold til den påførte belastning. Deres nøjagtige form kan variere betydeligt, men ikke desto mindre har de nogle fælles egenskaber, som er beskrevet nedenfor..
For det følgende se figur 2, der svarer i meget generelle vendinger til strukturelt stål.
Zonen fra O til A er den elastiske zone, hvor Hookes lov er gyldig, hvor stress og belastning er proportional. I denne zone genvindes materialet fuldstændigt efter påføring af spændingen. Punkt A er kendt som proportionalitetsgrænsen.
I nogle materialer er kurven, der går fra O til A, ikke en lige linje, men alligevel er de stadig elastiske. Det vigtige er, at de genvinder deres oprindelige form, når opladningen ophører..
Dernæst har vi regionen fra A til B, hvor deformationen øges hurtigere med indsatsen, hvilket efterlader dem begge ikke proportionale. Hældningen på kurven falder, og ved B bliver den vandret.
Fra punkt B genvinder materialet ikke længere sin oprindelige form, og værdien af spændingen på dette tidspunkt anses for at være den for flydespændingen.
Zonen fra B til C kaldes materialets flydezone eller krybning. Der fortsætter deformationen, selvom belastningen ikke øges. Det kunne endda falde, det er derfor, det siges, at materialet i denne tilstand er perfekt plastik.
I regionen fra C til D forekommer stammehærdning, hvor materialet præsenterer ændringer i dets struktur på molekylært og atomart niveau, hvilket kræver større indsats for at opnå deformationer..
Af denne grund oplever kurven en vækst, der slutter, når den maksimale stress nåsmaks.
Fra D til E er der stadig mulig deformation, men med mindre belastning. En form for udtynding dannes i prøven (reagensglas), der kaldes strengning, hvilket endelig fører til, at bruddet observeres ved punkt E. Imidlertid kan materialet allerede ved punkt D betragtes som brudt.
Den elastiske grænse Log af et materiale er den maksimale belastning, det kan modstå uden at miste elasticitet. Det beregnes ved hjælp af kvotienten mellem størrelsen af den maksimale kraft Fm og tværsnitsarealet af prøve A.
Log = Fm / TIL
Enhederne af den elastiske grænse i det internationale system er N / mto o Pa (Pascal), da det er en indsats. Den elastiske grænse og proportionalitetsgrænsen ved punkt A er meget tætte værdier.
Men som sagt i begyndelsen er det måske ikke let at bestemme dem. Flydespændingen opnået gennem spænding-spændingskurven er den praktiske tilnærmelse til den elastiske grænse, der anvendes i teknik.
For at opnå det trækkes en linje parallelt med den linje, der svarer til den elastiske zone (den, der adlyder Hookes lov), men fortrænges ca. 0,2% på den vandrette skala eller 0,002 inch pr. Tomme deformation..
Denne linje strækker sig til at krydse kurven ved et punkt, hvis lodrette koordinat er den ønskede flydespændingsværdi, betegnet som σY, som vist i figur 3. Denne kurve tilhører et andet duktilt materiale: aluminium.
To duktile materialer som stål og aluminium har forskellige spændings-kurver. For eksempel har aluminium ikke det omtrent vandrette stålsnit set i det foregående afsnit..
Andre materialer, der betragtes som sprøde, såsom glas, gennemgår ikke de trin, der er beskrevet ovenfor. Brud opstår længe før mærkbare deformationer opstår.
- De kræfter, der i princippet overvejes, tager ikke højde for den ændring, der utvivlsomt forekommer i prøvens tværsnitsareal. Dette fremkalder en lille fejl, der korrigeres ved at tegne en graf faktisk indsats, dem, der tager højde for reduktionen af området, når deformationen af prøven øges.
- De betragtede temperaturer er normale. Nogle materialer er duktile ved lave temperaturer, mens andre sprøde materialer opfører sig som duktile ved højere temperaturer..
Endnu ingen kommentarer