Hoe om spanningsvervormingskromme te vind: rekbaarheid, opbrengssterkte, verlenging, modulus van elastisiteit


Uit die Hook's Law kry ons 'n duidelike konsep oor die onderwerp van "Hoe om die spanningsvervormingskurwe te vind". In hierdie artikel sal ons die onderwerp van hoe om te vind kortliks hieronder opsom spanning-vervormingskurwe.

As in 'n toetsvoorwerp die las van die eksterne kant toegepas word en vervorming van die toetsvoorwerp meet, vind ons baie maklik spanningsvervormingsgrafiek. Uit die trektoetsing het ons geleer hoe om spanningsvlekkromme te vind. Met behulp hiervan kan die materiaal se eiendom skat soos,

Hoe om spanningsvervormingskurwe te vind
Spanning-spanning kurwe
Beeldkrediet – Wikimedia Commons

Opbrengsterkte:

Aan die hand van die vloeikrag wat ons kan herken of 'n toetsvoorwerp smeebaar of hardnekkig is. In die treksterktepunt word 'n toetsvoorwerp in die rek opgehou en daarna verander dit in plastiek.

Lees meer oor Hook se wet: Dit is toepassings en 10 belangrike feite

Met behulp van opbrengs kan ons besluit watter materiaal geskik is vir die betrokke toetsvoorwerp.

Modulus van elastisiteit:

As ons deur die Hook se wet gaan kry die duidelike konsep van die Modulus van Elastisiteit. Die ander naam vir die Modulus van die elastisiteit is Young's Modulus.

Die Elastisiteitsmodulus stel dit as las toegepas word in a toets voorwerp binne die limiet van elastiek dan is die spanning- en vervormingsverhouding direk eweredig aan mekaar.

Wiskundig kan dit geskryf word as,

σ = ∈

σ = E x ∈

waar,

E = Konstante van die proporsionaliteit en dit is die Modulus van die elastisiteit.

Lees meer oor Skuifmodulus: Modulus van rigiditeit: Dit is belangrike feite en 10+ FAQ's

smeebaarheid:

Op die gebied van beide ingenieurswese en vervaardiging word die rekbaarheid gebruik om die geskiktheid van die materiaal vir die bedrywighede in die vervaardigingsveld te definieer en ook om die kapasiteit vir die materiaal absorbeer te verstaan.

Een van die belangrikste meganiese terme is gebruike in die ingenieursveld is rekbaarheid. Met hierdie maatstaf kan ons aanvaarbaarheid van 'n materiaal teken. Duktiliteit kan gedefinieer word as die wanneer 'n toetsvoorwerp vervorming van plastiek onderhou voordat die mislukking onder die trekspanning gaan.

Duktiliteit is goeie eienskappe vir die metaal, maar alle metale is nie rekbaar nie, sommige is bros van karakter. Polimeer is ook rekbare materiaal. Die metale wat as 'n goeie rekbaarheidseienskap beskou word, is teenwoordig soos koper, goud, wolfram.

verlenging:

Verlenging van 'n materiaal kan gedefinieer word as die verhogings word die lengte van die meter gemeet na die toetsvoorwerp se breuk binne die lengte van die meter wat sy oorspronklike lengte van die meter in persentasie uitgedruk word.

Wiskundig kan dit geskryf word as,

(finale lengte van die materiaal – oorspronklike lengte van die materiaal) / oorspronklike lengte van die materiaal x 100

Spanningsrekkromme smeebaarheid:

As 'n rekbare metaaltoetsvoorwerp in die kompressietoetsmasjien geleë is en die eksterne aksiale las word toegepas, word die totale hoeveelheid verlenging oor die lengte van die meter gemeet in elke inkrement van die aksiale las en die proses word voortgesit totdat die mislukking van die metaaltoetsvoorwerp vind plaas.

In die rekbare metaaltoetsvoorwerp staan ​​die area van dwarssnit bekend as spanning en die lengte staan ​​bekend as vervorming. Wanneer die grafiek geplot word, word die spanning langs die y-as geplaas en die vervorming langs die x-as. Die diagram staan ​​bekend as spanningsvervormingskromme-rekbaarheid.

In die spanningsvervormingsgrafiek verskyn verskeie punte tydens die proses. Hulle is,

Spanningsvervormingsgrafiek rekbaarheid
Spanningsvervormingsgrafiek
Beeldkrediet – Wikimedia Commons

Proporsionele limiet:

Proporsionele limiet kan gedefinieer word as die streek van die spanningsvervormingskurwe wat die wet van die Hook's gehoorsaam. In hierdie limiet is die spanning en spanning direk eweredig aan mekaar.In die prentjie verteenwoordig AB proporsionele limiet.

Elastiese limiet:

Die elastiese limiet vir die rekbare materiaal kan gedefinieer word as as die aksiale las van die toetsvoorwerp verwyder word, is dit die puntlimiet vanwaar die voorwerp nie na sy oorspronklike vorm kan terugkeer nie of in 'n ander woord kan dit ook verduidelik word as as die uiteindelike maksimum spanning op daardie manier ontwikkel word in die rekbare toetsvoorwerp waar oorblywende vervorming nie meer is as aksiale las permanent daarvan verwyder word nie.In die prentjie verteenwoordig BC elastiese limiet.

Opbrengspunt:

Opbrengspunt kan verduidelik word as die punt van die gebied waar die rekbare metale begin vervorm in plastiek.In die prent-CD verteenwoordig opbrengspunt.

Die opbrengspunt is in twee afdelings gekategoriseer,

  • Boonste opbrengspunt
  • Laer opbrengspunt

Uiteindelike krag:

Uiteindelike krag kan gedefinieer word as die rekbare metaal's staar die maksimum stres in die gesig as die mislukking. Die mislukking verskyn buite hierdie streekpunt. In die prentjie verteenwoordig DE uiteindelike sterkte.

Breekpunt:

Op watter punt die mislukking in die gesig staar, word die breekpunt genoem. In die prentjie verteenwoordig E breekpunt.

Hoe om rekbaarheid te vind uit spanningvervormingskurwe?

Duktiel kan verklaar word as 'n materiaal die totale hoeveelheid trekspanning absorbeer voordat dit die blywende vervorming neem. Hierdie skade is hoofsaaklik in die vermindering van die oppervlakte van dwarssnit sonder enige breuk.

Die smeebaarheid word gemeet vanaf die spanningvervormingskurwe in twee metodes,

verlenging:

Die lengte van die meter is toenames van 'n spesifieke materiaal wanneer trekkrag wat daarop inwerk, gedeel word deur die lengte van oorspronklike. Persentasie van die materiaal se oorspronklike lengte is verlenging.

Hoeveelheid van die oppervlakte van die deursnee neem af:

Dit kan uitgedruk word in wiskundig is,

Hoeveelheid van die oppervlakte van die deursnee neem af (%) = 100 * (A_0 – A_f)/A_o

waar,

A_o = Oorspronklike area van die deursnit

A_f = Finale area van die dwarssnit

In hierdie toetsmetode speel temperatuur 'n belangrike rol.

Beide die formule word in persentasie uitgedruk en aangedui dat die materiaal se rekbaarheid op die korrekte manier uitgevoer word.

Spanningsrekkromme opbrengssterkte:

Met behulp van die opbrengssterktekurwe kan ons maklik verstaan ​​watter toepassing meer geskik is vir die toets van die materiaal. Elke materiaal staar die oorgang in 'n ander stadium van die puntelastisiteit na plastisiteit in die gesig en staar uiteindelik die breek in die gesig.

Op watter punt die metaal self begin om dit elasties na plastiek te verander, staan ​​bekend as Opbrengspunt.

opbrengs sterkte is by watter streek die spanning die metaal transformeer elasties tot plastiek.

In rekbare materiaal is die waarde van treksterkte meer as die plastiek.

Hoe om opbrengssterkte te vind uit spanningvervormingskurwe?

As ons deur die spanningsvervormingsgrafiek gaan, kan ons waarneem dat daar baie punte is wat gebruik word om aan te dui van waar die materiaal homself van elasties na plastiek begin transformeer. Uit hulle gee krag is een van hulle. Wanneer die grafiek geplot word, word die opbrengssterkte in die spanning-as-gemiddelde tot die y-as van die grafiek aangedui.

  • In die grafiek langs die y-as word die verlenging geplot en in die spanning-as beteken die spanning in die x-as. 'n Lyn wat reguit moet wees, word helling van die beginpunt na die spanningsvervormingsgrafiek getrek.
  • In hierdie tyd word die nuwe lyn gesny deur die spanningsvervormingskurwe wat langs die y-as geplot word. Die waarde van die spanning uitgedruk in pond per vierkante duim. Die plotmetode word gedoen deur die met die doel om die hoeveelheid elastiese vervorming af te trek van die totale hoeveelheid van die vervorming waar permanente offset teenwoordig is om die res aan te dui.
Opbrengs sterkte
Opbrengs sterkte
Beeldkrediet – Wikimedia Commons

Spanningsrekkromme verlenging:

Spanningsrekkrommeverlenging kan gedefinieer word as in 'n trektoetsmasjien word 'n toetsvoorwerp geplaas en aksiale las word geleidelik toegepas op daardie tydstip waar die las maksimum is.

Hoe om verlenging van spanning-vervormingskurwe te vind?

  • In die trekspanningtoetsmetode is die toetsvoorwerp die verlenging in die gesig staar wanneer die breedte en dikte in die area van die dwarssnit afneem.
  • Wanneer ons die verlenging op die spanningsvervormingsgrafiek waarneem, word toegepaste aksiale las in die piekpunt gedrink, gevolglik het die balansering moeilik geword vir werkverharding en vervorming verskyn in die toetsvoorwerp.
  • Wanneer die aksiale las in die piekpunt is, word die deursnee-area verminder en die kromme van die spanningsvervormingsgrafiek word saamgepers. Diffuse nek word in die middelste deel van die toetsvoorwerp gevorm.
Verlenging van spanning-vervorming grafiek
Beeldkrediet – Wikipedia Commons

Spanning rekkromme elastisiteitsmodulus:

In die meganiese veld is die elastisiteitsmodulus 'n baie belangrike faktor om te verstaan ​​​​dat die eienskap van materiaal geskik is vir die toetstoepassing. Dit hang nie af van die grootte, gewig van die toetsvoorwerp nie.

In trektoetsmasjien word die aksiale las op die monster toegepas, die vervorming vind plaas as gevolg van swaar las. Die aanvanklike stadium van die spanningsvervormingskurwe vervorming staan ​​bekend as die elastisiteitsmodulus.

Lees meer oor Skeerspanning en alle belangrike feite

Hoe om die elastisiteitsmodulus te vind uit spanningsvervormingskurwe?

In lae spanning vind die vervorming van elastiek plaas. Wanneer ons die grafiek van stresspanning sien, is die gedrag baie duidelik sigbaar dat spanning ongeveer minder as 1 persent is in 'n reguitlyngebied. Dit beteken dat die elastiese limiet vir die grafiek 1 persent is.

Ons weet die formule van die elastisiteitsmodulus is,

E = \frac{\sigma}{\varepsilon}

Dus, aan die begin moet ons die gebied in die rekspanningskromme identifiseer waar die vervorming van elastiek plaasgevind het. Ons weet reeds dat spanning ongeveer minder is as 1 beteken in ander kan ons skryf die waarde van spanning is 0.01. Die spanning vir die spanningsvervormingskurwe is 250 Newton per vierkante mm. Deur nou die waardes in die formule te plaas, kan dit die waarde van elastisiteitsmodulus bepaal.

Spanningsrekkromme opbrengspunt:

In die spanningsvervormingskurwe dui die opbrengspunt veral die punt aan waar elastisiteit geëindig het en plastisiteit begin.

Wanneer die toegepaste aksiale las die vervorming in die toetsvoorwerp plaasgevind het, maar as las verwyder word vanaf die vloeipunt van die toetsvoorwerp, kan die toetsvoorwerp teruggaan na sy oorspronklike vorm.

Hoe om raaklynmodulus uit spanningvervormingskurwe te vind?

  • Aan die begin van die proses word 'n reguit lyn getrek vanaf die vervormingspanningsgrafiek se oorsprong en behoefte om die helling teenwoordig in die oorsprong te vind.
  • Kies twee punte uit die gedeelte van die voering en vind die verskil tussen hul spanning en vervormingspunt in die grafiek. 

Hoe om opbrengspunt in spanningsvervormingskurwe te vind?

Ons moet eers die punt 0.2 % in die horisontale middelpunte in die vervorming-as vind wanneer ons die punt merk, dan word 'n lyn getrek met die area van die rek in die spanningsvervormingsgrafiek en uiteindelik moet 0.2 % wys wat opbrengs aangedui het spanning en trek 'n lyn waar dit in die spanningsvervormingskurwe sny.

Opbrengspunt in spanningsvervormingsgrafiek
Opbrengspunt in spanningsvervormingsgrafiek
Beeldkrediet – Wikimedia Commons

Hoe om die uiteindelike treksterkte te vind uit spanningsvervormingskurwe?

  • Waar die aksiale las breuk is, moet dit gedeel word deur die aanvanklike deursnee-area.
  • Onder die vloeipunt is die toetsvoorwerpe geneig om elastisiteit na plastisiteit te verander vir die vervorming.
  • Gebreekte toetsvoorwerp gemeet deur die persentasie verlenging.
  • Bereken die vermindering van die oppervlakte in persentasie.

Spanningsrekkromme-area onder spanning:

Nog 'n term vir die area onder spanning in die spanningsvervormingsgrafiek is taaiheid.

In die rekspanningskromme staan ​​die hoeveelheid energie wat per eenheid volume absorbeer vermoë van die materiaal voor mislukking bekend as spanning-rekkromme-area onder spanning bekend.

Die gebied onder spanning bereken kan word die integrasie van die vervormingstremmingskurwe.

Wiskundig kan dit uitgedruk word as,

\frac{Energie absorbeer deur die materiaal}{Volume} = \int {o}^{varepsilon_f}\sigma d\varepsilon

Hier,

\varepsilon = Vervorming

\varepsilon_f = Verspanning wanneer mislukking verskyn

\sigma = Stres

Hoe om die area onder spanning-rek-kromme te vind?

In die trektoetsmasjien is die toetsvoorwerp daarop geleë en aksiale las word geleidelik toegepas op die voorwerp wat die tydstres-vervormingsgrafiek produseer en onder die krommespanning kan die area maklik gemeet word.

Indrani Banerjee

Hi..Ek is Indrani Banerjee. Ek het my baccalaureusgraad in meganiese ingenieurswese voltooi. Ek is 'n entoesiastiese mens en ek is 'n persoon wat positief is oor elke aspek van die lewe. Ek lees graag Boeke en luister na musiek. Kom ons koppel deur LinkedIn-https://www.linkedin.com/in/indrani-banerjee-2487b4214

Onlangse plasings