Plėtros stipris ir tempimo stipris: Pagrindiniai skirtumai.

Kas yra takumo stipris?

<žymeklis style=”background-color:rgba(0, 0, 0, 0, 0);color:#2ca3a3″ class=”has-inline-color”>Greičio stiprisžymeklis>, išreikštas σ y, yra didžiausias įtempis, kurį medžiaga gali atlaikyti prieš nuolatinę deformaciją. Šia savybe matuojamas medžiagos plastiškumas. Tačiau nepasiekusi šio taško, medžiaga, pašalinus įtempimą, visada grįš į pradinę formą.

Plėtros stipris parodomas lenkiant plastikinę liniuotę. Liniuotė iš pradžių vėl tampa plokščia. Vis dėlto pernelyg didelis lenkimas peržengia takumo ribą, todėl liniuotė visam laikui sulenkiama arba lūžta. Kitaip tariant, įrodomasis įtempis reiškia įtempių lygį, kuriam esant prasideda negrįžtamas pokytis, kaip 0,2 % pailgėjimas.

Jei jus domina lankstumas tokioms konstrukcijoms, kaip pakabinamieji tiltai, kurie prisitaiko prie svorio ir vėjo, labai svarbu atsižvelgti į atsparumą gniuždymui. Bet kokios deformacijos nuo šios takumo ribos rodo, kad įvyko gedimas, o kitos, pavyzdžiui, spyruokliuojančios į „U” formą, yra pakankamai naudingos, nes iš jų padaromi laikikliai. Toliau kalbama apie tempiamąją jėgą.

Medžiagos įtempių metu įgauna tamprumo būseną, kai įvyksta nuo atstatomosios iki nuolatinės deformacijos. Plėtros stipris, dažnai matuojamas N/m² arba paskalomis (plastiškumo vienetas), rodo, kad viršijus tam tikrą įtempių lygį, pokyčių nebegalima grąžinti atgal ir jie tampa negrįžtami; taigi jis parodo, kur apkrovos ir pailgėjimo diagramoje prasidėjo plyšimas, kai nukrypstama nuo proporcingumo.

Tai vadinamoji takumo riba, nustatoma atliekant tempimo bandymą ir apskaičiuojant takumo įtempį. Atlikus bandymą su įtempimu, medžiagos, pavyzdžiui, tam tikri plastikai, palaipsniui dyla, todėl įtempimo įtempis yra dar vienas naudingas jų elgsenos matas. Bandomoji įtemptis / įtempiai rodo, kokio dydžio įtempio reikia, kad būtų pasiekta minimali nuolatinė deformacija, nustatyta esant 0,2 % įtempiui, standartizuotam atsižvelgiant į tausojamojo stiprio formulės nuostatas.

Kai kai kurios medžiagos, pavyzdžiui, metalai, šiek tiek įtempiamos, jos atgauna savo pradines savybes, vadinamas elastingumu, tačiau, kai jos ištraukiamos vos peržengus šią ribą, jos visam laikui pailgėja arba deformuojasi, paprastai vadinamas plastiškumo efektu.” Jis vyksta atliekant bandymų protokolus ir yra labai svarbus atliekant skaičiavimus, kuriais nustatoma, kas yra takumo riba. Žodis „nuolatinis” vartojamas kalbant apie nuolatinius pokyčius, kurie neapima jokių tampriųjų savybių.

Kas yra tempiamasis stipris?

Tempimo stipris, dar vadinamas didžiausiuoju tempimo stipriu (angl. maximum tensile strength, MTS), reiškia didžiausią įtempį, kurį medžiaga gali išlaikyti ištempta arba patraukta, kol ji atsilaisvina arba nutrūksta. Kartu su kitomis savybėmis ši savybė turi didelę reikšmę atskleidžiant medžiagų elgseną veikiant tempimo apkrovai. Ji gali padėti įvertinti tinkamumą įvairioms reikmėms, pavyzdžiui, inžinerijoje ar gamyboje.

Tempimo stipris paprastai matuojamas atliekant tempimo bandymą: atliekant bandymą medžiaga ištempiama iki trūkimo taško, pasiekus didžiausią leistiną apkrovą, ir nubraižoma įtempimo ir deformacijos kreivė. Didžiausias šios kreivės taškas atitinka medžiagos tempimo stiprį. Lygtį sigma = Pf/Ao (signalas yra tempimo stipris N/m2 arba Paskaliais; Pf yra apkrova lūžio metu, o Ao – pradinis skerspjūvio plotas) taip pat galima naudoti tempimo stipriui nustatyti.

Jėgos įtempimas yra susijusi savybė, apibrėžianti pasipriešinimą, neleidžiantį medžiagai svyruoti, kai taikomas tam tikras įtempimas. Šis taškas, susijęs su takumo riba, yra pereinamoji sritis. Tai reiškia, kad medžiaga nebėra tamprioje būsenoje, kai pašalinamas taikytas įtempimas.

Atliekant nuobodžias stiprumo peržiūras dažnai naudojami ir kiti žymėjimai, įskaitant lūžio stiprį, lūžio stiprį ir lūžio įtempį, kurie yra alternatyvūs įtempio vieneto, kai kūnas suskaidomas į du atskirus fragmentus, pavadinimai.

Šias savybes būtina žinoti gaminant inžinerines ir pramonines detales. Jos turi atlaikyti numatomus įtempius per visą eksploatavimo laiką. Šios savybės taip pat yra svarbiausios renkantis medžiagas, atsižvelgiant į saugumą, eksploatacines savybes ir kintamas sąlygas. Pavyzdžiui, temperatūra gali turėti įtakos medžiagų, pavyzdžiui, vario, tempimo stipriui.

Didelis takumo ir tempimo stiprio palyginimas

Delikatumo elastinės ribos ir įtempių plastiškumo paaiškinimas

Plėtros riba rodo įtempį, kurio reikia plastinei deformacijai. Tačiau tempimo stipris nustato įtempių lygį, kuriam esant jėga priverčia medžiagą lūžti. Plėtros stipris yra svarbus medžiagoms, kurios deformuojasi (lenkdamos arba kirpdamos), pavyzdžiui, plastiškoms medžiagoms. Priešingai, tempiamasis stipris yra labai svarbi savybė trapioms medžiagoms, kurios labai lengvai lūžta.

Deformacijos ir bandymo procesas

Pirma, viršijus makroskopinių medžiagų takumo ribą, prasideda jų deformacijos procesas. Tuomet atliekami tempimo stiprumo bandymai, kurių metu vyksta deformacija. Trapių medžiagų atveju tempimo stipris gali būti laikomas takumo riba ir yra labai susijęs su mažomis deformacijomis.

Medžiagų aspektai projektuojant

Patikimumas užtikrinamas konstruojant konstrukcijas iš medžiagų, kurios dyla, teikiant pirmenybę takumo deformacijai, o ne tempimo deformacijai. Dėl šios savybės jos tampa stipriomis ir plastiškomis medžiagomis, kurias galima deformuoti santykinai didele deformacija, kol jos nepasiekia savo tempimo stiprio. Kalbant apie trapias medžiagas, pagrindinis veiksnys yra „tempimo stipris”.

Įtempių analizė projektavime

Plėšumo stipris tiriamas esant skirtingoms įtempių būsenoms, patiriamoms veikiant kelioms ašims, priešingai nei tempimo stipris, kuris yra vienaašis ir tiriamas tik vienos ašies apkrovai. Kai medžiagos viršija takumo ribą, jos deformuojasi, kol pasiekia tempimo stiprį, kuris prasideda esant didesnei skaitinei vertei.

Matavimų tikslumas

Daugumos medžiagų, įskaitant plieną, tempimo stipris gali būti netiksliai prognozuojamas. Kita vertus, vietoj to, kad tempimo stiprį vėl būtų sunku įvertinti, tokiose medžiagose kaip plienas tempimo stiprį galima tiksliai apskaičiuoti. Būtina žinoti stiprių ir silpnų savybių skirtumus. Tačiau juos atskirti labai svarbu dėl praktinių privalumų.

Kaip pasirinkti idealią medžiagą, atitinkančią jūsų projekto poreikius？

Kai sprendžiate, kokią medžiagą pasirinkti savo projektui, reikia atsižvelgti į takumo ir tempiamojo stiprio faktorius. Šie rodikliai parodo, kaip medžiaga reaguoja į įtempimą. Nustatymas, kada ir kaip naudoti šiuos rodiklius, turi įtakos projekto saugai ir sėkmingam projekto rezultatui. Kartais būtina atsižvelgti ir į tempiamojo stiprio, ir į takumo ribą.

Medžiagos įtempio ribų įvertinimas

Šią informaciją turėtumėte žinoti, nes ji parodo, kokio lygio įtempį medžiaga gali išlaikyti, kol ji deformuojasi arba lūžta. Tokioje aplinkoje, kur įtempiai gali būti minimalūs arba vidutiniai, galima naudoti medžiagas, kurių tempimo ir takumo riba yra mažesnė. Šiuose projektuose svarbiausia, kad medžiaga būtų tinkama atlaikyti didžiausias apkrovas ir ekstremalias įtampas. Vadinasi, šios medžiagos stiprumas turėtų viršyti aplinkos jėgų stiprumą.

Medžiagos savybių subalansavimas

Kiekviename projekte labai svarbu pasirinkti tinkamą medžiagą. Be kita ko, reikia atkreipti dėmesį į takumo, atsparumo tempimui ir kitų detalių balansą. Šis balsas turi įtakos sistemos gyvybingumui, kuris pasireiškia saugumu ir patikimumu. Gali būti, kad šios savybės daro persipynusį poveikį medžiagų elgsenai. Todėl tokių sąryšių išmanymas atlieka svarbų vaidmenį.

Medžiagų parinkimas pagal taikymo poreikius.

Medžiagų pasirinkimo pradžia – išsami projekto tikslų analizė. Reikia atsižvelgti į svorį, temperatūrą ir atsparumą korozijai. Suderinti su medžiagos atsparumu numatomiems įtempiams yra esminis veiksnys nustatant optimalų medžiagos veikimą.

Medžiagų pasirinkimą lemiantys veiksniai

Rinkdamiesi medžiagas atsižvelkite į įvairius veiksnius. Medžiagų pasirinkimą gali lemti kaina, prieinamumas ir apdirbimo galimybės Kitas aspektas, į kurį reikia atsižvelgti, yra vietos, kurioje ketinate naudoti technologiją, aplinkos charakteristikos.

Įprastų lydinių takumo ir tempimo stipris

Išvada

Renkantis tinkamą medžiagą reikia gerai išmanyti takumo ir tempimo stiprį. Šios žinios užtikrina, kad jūsų projektas atlaikys visus eksploatacinius įtempius, taip padidindamas ilgaamžiškumą ir našumą.

Bendradarbiaukite su mumis, kad gautumėte ekspertų rekomendacijas dėl medžiagų parinkimo ir optimizuotumėte savo projekto našumą ir saugą. Kurkime sėkmę kartu!