De Het leveren van inspanning Het wordt gedefinieerd als de inspanning die nodig is om een object permanent te laten vervormen, dat wil zeggen om plastische vervorming te ondergaan zonder te breken of te breken.
Aangezien deze limiet voor sommige materialen wat onnauwkeurig kan zijn en de precisie van de gebruikte apparatuur een weegfactor is, is in de engineering vastgesteld dat de vloeispanning in metalen zoals constructiestaal er een is die 0,2% permanente vervorming in het object veroorzaakt..
Het kennen van de waarde van de vloeispanning is belangrijk om te weten of het materiaal geschikt is voor het gebruik dat u wilt geven aan de onderdelen die ermee zijn vervaardigd. Wanneer een onderdeel is vervormd voorbij de elastische limiet, kan het zijn beoogde functie mogelijk niet correct uitvoeren en moet het worden vervangen.
Om deze waarde te verkrijgen, worden meestal tests uitgevoerd op monsters die zijn gemaakt met het materiaal (reageerbuizen of monsters), die worden blootgesteld aan verschillende spanningen of belastingen, terwijl de rek of rek die ze bij elk ervan ervaren, wordt gemeten. Deze tests staan bekend als trekproeven.
Om een trektest uit te voeren, begint u met het uitoefenen van een kracht vanaf nul en verhoogt u de waarde geleidelijk totdat het monster breekt..
Artikel index
De dataparen verkregen door de trektest worden uitgezet door de belasting op de verticale as en de vervorming op de horizontale as. Het resultaat is een grafiek zoals hieronder (figuur 2), de zogenaamde spanning-rekcurve voor het materiaal.
Hieruit worden veel belangrijke mechanische eigenschappen bepaald. Elk materiaal heeft zijn eigen spanning-rekcurve. Een van de meest bestudeerde is bijvoorbeeld constructiestaal, ook wel zacht of koolstofarm staal genoemd. Het is een materiaal dat veel in de bouw wordt gebruikt.
De spanning-rekcurve heeft onderscheidende gebieden waarin het materiaal een bepaald gedrag vertoont in overeenstemming met de toegepaste belasting. Hun exacte vorm kan aanzienlijk variëren, maar toch hebben ze een aantal gemeenschappelijke kenmerken die hieronder worden beschreven..
Zie voor wat volgt figuur 2, die in zeer algemene termen overeenkomt met constructiestaal.
De zone van O tot A is de elastische zone, waar de wet van Hooke geldt, waarin de spanning en rek proportioneel zijn. In deze zone wordt het materiaal volledig hersteld na het aanbrengen van de spanning. Punt A staat bekend als de evenredigheidsgrens.
In sommige materialen is de curve die van O naar A gaat geen rechte lijn, maar toch zijn ze nog steeds elastisch. Het belangrijkste is dat ze hun oorspronkelijke vorm terugkrijgen wanneer het opladen stopt..
Vervolgens hebben we het gebied van A naar B, waarin de vervorming sneller toeneemt met de inspanning, waardoor ze allebei niet proportioneel zijn. De helling van de curve neemt af en bij B wordt hij horizontaal.
Vanaf punt B krijgt het materiaal zijn oorspronkelijke vorm niet meer terug en wordt de waarde van de spanning op dat punt beschouwd als die van de vloeispanning.
De zone van B naar C wordt de vloeigrens of kruip van het materiaal genoemd. Daar gaat de vervorming door, ook al neemt de belasting niet toe. Het zou zelfs kunnen afnemen, daarom wordt er gezegd dat het materiaal in deze toestand is perfect plastic.
In het gebied van C tot D vindt spanningsharding plaats, waarbij het materiaal veranderingen in de structuur op moleculair en atomair niveau vertoont, die grotere inspanningen vergen om vervormingen te bereiken..
Om deze reden ervaart de curve een groei die eindigt bij het bereiken van de maximale spanning σmax. hoogte.
Van D naar E is er nog vervorming mogelijk maar met minder belasting. Een soort uitdunnen vormt zich in het monster (reageerbuis) genaamd strictuur, wat er uiteindelijk toe leidt dat de breuk wordt waargenomen bij punt E. Al bij punt D kan het materiaal echter als gebroken worden beschouwd.
De elastische limiet Len van een materiaal is de maximale spanning die het kan weerstaan zonder de elasticiteit te verliezen. Het wordt berekend door het quotiënt tussen de grootte van de maximale kracht Fm en het dwarsdoorsnedegebied van monster A.
L.en = Fm / NAAR
De eenheden van de elastische limiet in het internationale systeem zijn N / mtwee o Pa (Pascals) omdat het een inspanning is. De elastische limiet en de evenredigheidslimiet op punt A liggen zeer dicht bij elkaar.
Maar zoals in het begin gezegd, is het misschien niet eenvoudig om ze te bepalen. De vloeispanning verkregen door de spanning-rekcurve is de praktische benadering van de elastische limiet die wordt gebruikt in de engineering.
Om dit te verkrijgen, wordt een lijn getrokken parallel aan de lijn die overeenkomt met de elastische zone (degene die de wet van Hooke volgt) maar ongeveer 0,2% verplaatst op de horizontale schaal of 0,002 inch per inch vervorming..
Deze lijn strekt zich uit om de curve te snijden op een punt waarvan de verticale coördinaat de gewenste vloeispanningswaarde is, aangeduid als σY, zoals weergegeven in figuur 3. Deze curve behoort tot een ander ductiel materiaal: aluminium.
Twee ductiele materialen, zoals staal en aluminium, hebben verschillende spannings-rekcurves. Aluminium heeft bijvoorbeeld niet de ongeveer horizontale doorsnede van staal zoals in de voorgaande sectie..
Andere materialen die als broos worden beschouwd, zoals glas, doorlopen de hierboven beschreven fasen niet. Breuk treedt op lang voordat er merkbare vervormingen optreden.
- De in principe beschouwde krachten houden geen rekening met de verandering die ongetwijfeld optreedt in het dwarsdoorsnedegebied van het preparaat. Dit veroorzaakt een kleine fout die wordt gecorrigeerd door de grafiek feitelijke inspanningen, die waarbij rekening wordt gehouden met de verkleining van het oppervlak naarmate de vervorming van het monster toeneemt.
- De beschouwde temperaturen zijn normaal. Sommige materialen zijn ductiel bij lage temperaturen, terwijl andere broze materialen zich als ductiel gedragen bij hogere temperaturen..
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.