Aké je úsilie o zadanie a ako ho získať?

On Úsilie Je definované ako potrebné úsilie, aby sa objekt začal natrvalo deformovať, to znamená, že plastická deformácia prežíva bez zlomenia alebo zlomenia.

Pretože tento limit môže byť pre niektoré materiály trochu nepresný a presnosť použitého zariadenia je váhovým faktorom, v inžinierstve sa zistilo, že prenosové úsilie v kovoch, ako je konštrukčná oceľ, je taká, ktorá produkuje 0.2% trvalá deformácia v objekte.

postava 1. Materiály používané vo výstavbe sú vystavené testovaniu, koľko úsilia sú schopné odolávať. Zdroj: Pixabay.

Poznanie hodnoty úsilia o výnos je dôležité vedieť, či je materiál vhodný na použitie, ktoré chcete dať dielom vyrobeným s ním vyrobenými s ním. Ak sa kus deformoval za limit elastického limitu, nemusí byť schopný správne vykonávať funkciu, na ktorú bol určený a musí byť vymenený.

Na získanie tejto hodnoty sa testy zvyčajne vykonávajú na vzorkách vyrobených z materiálu (vzorky alebo vzorky), ktoré sú vystavené rôznym úsilím alebo zaťažením, zatiaľ čo predĺženie alebo napínanie, ktoré s každým zažívajú. Tieto testy sú známe ako Trakčné testy.

Na vykonanie trakčného testu sa sila začína od nuly a postupne zvyšuje hodnotu, kým sa vzorka nezlomí.

[TOC]

Krivky úsilia

Dátové páry získané pomocou trakčného testu grafujú zaťaženie vertikálnej os a deformácia v horizontálnej osi. Výsledkom je graf, aký je uvedený nižšie (obrázok 2), nazývaný krivka deformácie úsilia pre materiál.

Z toho je určených veľa dôležitých mechanických vlastností. Každý materiál má svoju vlastnú krivku úsilia. Napríklad jednou z najviac študovaných je konštrukčná oceľ, ktorá sa tiež nazýva sladká alebo nízka uhlíková oceľ. Je to materiál široko používaný pri konštrukcii.

Môže vám slúžiť: Svetlo: História, príroda, správanie, šírenie

Krivka defformácie úsilia má výrazné oblasti, v ktorých má materiál určité správanie podľa aplikovaného zaťaženia. Jeho presná forma sa môže značne líšiť, ale napriek tomu majú niektoré spoločné vlastnosti opísané nižšie.

Čo je nasledujúci, obrázok 2, ktorý vo veľmi všeobecne zodpovedá konštrukčnej ocele.

Obrázok 2. Krivka deformácie úsilia pre oceľ. Zdroj: Modifikovaný Hans topo1993 [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)]

Elastická oblasť

Oblasť, ktorá prechádza z alebo do A, je elastická oblasť, v ktorej je Hookeov zákon platný, v ktorom je úsilie a deformácia úmerné. V tejto oblasti sa materiál úplne obnoví po uplatňovaní úsilia. Bod A je známy ako limit proporcionality.

V niektorých materiáloch krivka, ktorá prechádza z O a a nie je línia, ale napriek tomu nie sú elastické. Dôležitá vec je, že keď zaťaženie prestane, znovu získavajú svoju pôvodnú podobu.

Elastická plastová zóna

Potom máme región A až B, v ktorom sa deformácia zvyšuje rýchlejšie s úsilím a prestane byť oba proporcionálne. Sklon krivky klesá a B sa stáva vodorovným.

Z bodu B materiál už nezískava svoju pôvodnú podobu a predpokladá sa, že hodnota úsilia v tomto bode je hodnota úsilia Cedencia.

Oblasť, ktorá sa od B do C nazýva výťažok alebo plocha tečenia materiálu. Deformácia tam pokračuje, že zaťaženie sa nezvyšuje. Mohlo by to dokonca znížiť, takže sa hovorí, že materiál v tomto stave je Dokonale plast.

Plastová plocha a zlomenina

V regióne, ktorá prechádza z C na D.

Môže vám slúžiť: náladový diagram: Rovnice, na čo je to, aplikácie

Preto krivka zažíva rast, ktorý končí pri dosahovaní maximálneho úsilia σ_Maximálny.

Od D do E stále existuje možné deformácie, ale s menším zaťažením. Vo vzorke (vzorke) sa vytvára druh riedenia prísny, čo nakoniec vedie k bodu E pozoruje zlomeninu. V bode D sa však môže materiál považovať za zlomený.

Ako získať úsilie o prevod?

Elastický limit l_a materiálu je maximálne úsilie, ktoré môže vydržať bez straty elasticity. Vypočíta sa podľa kvocientu medzi veľkosťou maximálnej sily f_m a krížová oblasť vzorky.

L_a = F_m /

Elastické limitné jednotky v medzinárodnom systéme sú N/M² alebo PA (Pascal), pretože je to úsilie. Elastický limit a limit proporcionality v bode A sú veľmi blízke hodnoty.

Ale ako je uvedené na začiatku, nemusí byť ľahké ich určiť. Úsilie o výnose získané prostredníctvom krivky úsilia a deformácie je praktický prístup k elastickému limitu používaného v inžinierstve.

Úsilie Cedencia z krivky úsilia a deformácie

Aby sa to dosiahlo, čiara je nakreslená rovnobežne s čiarom, ktorá zodpovedá elastickej oblasti (ktorá sa riadi Hookeov zákon), ale vysídlená približne 0.2% v horizontálnej stupnici alebo 0.002 PLG na informácie v.

Táto čiara sa rozširuje na pretínanie krivky v bode, ktorého vertikálna súradnica je vyhľadávanou hodnotou výnosového úsilia, označeného ako σ_a, Ako je vidieť na obrázku 3. Táto krivka patrí do iného ťažného materiálu: hliník.

Môže vám slúžiť: Kinetická energia: Charakteristiky, typy, príklady, cvičeniaObrázok 3. Krivka úsilia - deformácia hliníka, z ktorej je úsilie prenosu v praxi určené. Zdroj: Self Made.

Dva ťažné materiály, ako je oceľ a hliník. Napríklad hliník nepredstavuje približne horizontálnu časť ocele, ktorá je možné vidieť v predchádzajúcej časti.

Iné materiály považované za krehké, napríklad sklo, neprechádzajú vyššie uvedenými stupňami. Ruptúra ​​sa vyskytuje dlho predtým, ako sa vyskytnú značné deformácie.

Dôležité podrobnosti, ktoré je potrebné zohľadniť

- Úsilie, ktoré sa v zásade považuje. To indukuje malú chybu, ktorá je opravená grafom skutočné úsilie, Tí, ktorí berú do úvahy zníženie oblasti so zvyšovaním deformácie vzorky.

- Uvažované teploty sú normálne. Niektoré ťažné materiály pri nízkych teplotách prestanú byť, zatiaľ čo iné krehké sa správajú ako ťažká pri vyšších teplotách.

Odkazy

1. Pivo, f. 2010. Mechanika materiálov. McGraw Hill. 5. Vydanie. 47-57.
2. Inžinieri. Výnosová sila. Získané z: Enginesedge.com.
3. Úsilie. Získané z: Instron.com.ar
4. Valera Negrete, J. 2005. Všeobecné fyzikálne poznámky. Žobrák. 101-103.
5. Wikipedia. Plaziť sa. Získané z: Wikipedia.com