Rezistența la întindere VS rezistența la tracțiune: Înțelegerea diferențelor cheie

Ce este rezistența la întindere?

Rezistența la întindere, reprezentată prin σ y, este cea mai mare tensiune pe care un material o poate suporta înainte de deformare permanentă. Această proprietate măsoară ductilitatea unui material. Cu toate acestea, fără a atinge acest punct, materialul va reveni întotdeauna la forma sa inițială după îndepărtarea tensiunii.

Rezistența la rupere este demonstrată prin îndoirea unei rigle din plastic. Inițial, rigla își recapătă planeitatea. Cu toate acestea, îndoirea excesivă depășește limita de curgere, ceea ce duce fie la îndoire permanentă, fie la rupere. Cu alte cuvinte, tensiunea de rezistență implică un nivel de tensiune la care începe o schimbare ireversibilă, ca în cazul alungirii de 0,2%.

În cazul în care sunteți interesat de flexibilitate pentru proiecte precum podurile suspendate care se ajustează în funcție de greutate și vânt, atunci este esențial să luați în considerare rezistența la curgere. Orice deformare de la acest punct de curgere indică faptul că a avut loc o defecțiune, în timp ce altele, cum ar fi revenirea la forma „U”, sunt destul de benefice deoarece fac paranteze. De aici încolo este vorba despre rezistența la tracțiune.

Materialele ajung la cedare în timpul solicitării, când se produce o deformare de la recuperabilă la permanentă. Rezistența la curgere măsurată adesea în N/m² sau pascali (unitatea de rezistență la curgere) arată că, peste un anumit nivel de solicitare, modificările nu mai pot fi inversate și au devenit ireversibile; prin urmare, indică locul unde a început ruptura pe diagrama sarcinii în funcție de extensie la o abatere de la proporționalitate.

Aceasta este cunoscută sub denumirea de limită de curgere, determinată prin testul de tracțiune utilizând calculul tensiunii de curgere. Pe curbele testului de rezistență, materiale precum anumite materiale plastice prezintă o cedare treptată, ceea ce face ca tensiunea de rezistență să fie o altă măsură utilă a comportamentului lor. Tensiunea de încercare/tensiunea de offset indică cantitatea de tensiune aplicată necesară doar pentru o defromație permanentă minimă stabilită la o deformație de 0,2% standardizată în ceea ce privește considerațiile pentru formula rezistenței la curgere.

Atunci când unele substanțe, cum ar fi metalele, sunt ușor întinse, acestea își recapătă proprietățile inițiale, denumite elasticitate, dar atunci când sunt trase puțin dincolo de această limită, ele suferă o alungire sau o deformare permanentă, denumită în mod obișnuit efect de plasticitate.”Are loc în timpul protocoalelor de testare și reprezintă acele calcule esențiale în determinarea a ceea ce constituie limita de elasticitate.” Cuvântul „permanent” este utilizat pentru a se referi la modificările permanente care nu includ niciunul dintre comportamentele elastice.

Ce este rezistența la tracțiune?

Rezistența la tracțiune, denumită și rezistență maximă la tracțiune (MTS), reprezintă tensiunea maximă pe care materialul o poate suporta în stare întinsă sau trasă înainte de a se deschide sau rupe. Împreună cu alte proprietăți, această caracteristică are o mare importanță pentru dezvăluirea comportamentului materialelor sub sarcină de tracțiune. Aceasta poate ajuta la evaluarea adecvării pentru diferite aplicații, de exemplu, în inginerie sau producție.

Rezistența la tracțiune se măsoară, în general, cu ajutorul unui test de tracțiune: în timpul testului, materialul este întins până la punctul de rupere după atingerea celei mai mari sarcini admisibile și este trasat pe curba tensiune-deformare. Punctul maxim оn această curbă lіkеwаrеs tо thе material tensile strength. Ecuația sigma = Pf/Ao (semnalul este rezistența la tracțiune în N/m2 sau Pascals; Pf este sarcina la rupere, iar Ao este aria secțiunii transversale inițiale) poate fi, de asemenea, utilizată pentru a afla rezistența la tracțiune.

Tensiunea de forță este o proprietate asociată care definește rezistența care împiedică materialul să se clatine atunci când este aplicată o anumită tensiune. Acest punct referitor la punctul de curgere este o zonă de tranziție. Adică, materialul nu mai rămâne într-o stare elastică după ce este eliminată tensiunea aplicată.

Revizuirile plictisitoare ale rezistenței implică adesea alte marcaje, inclusiv rezistența la fractură, rezistența la rupere și tensiunea de fractură, care sunt denumiri alternative pentru unitatea de tensiune în care corpul este rupt în două fragmente distincte.

Cunoașterea acestor proprietăți este o necesitate pentru piesele tehnice și industriale. Acestea trebuie să suporte solicitările preconizate pe parcursul duratei lor de viață. Proprietățile sunt, de asemenea, esențiale pentru selectarea materialelor ținând cont de siguranță, performanță și condiții variabile. De exemplu, temperatura poate afecta rezistența la tracțiune a materialelor, cum ar fi cuprul.

O comparație în profunzime a rezistenței la cedare și a rezistenței la tracțiune

Explicarea limitei elastice a delicateții și a ductilității tensiunii

Rezistența la curgere indică tensiunea care este necesară pentru deformarea plastică. Cu toate acestea, rezistența la tracțiune determină nivelul de tensiune la care forța determină ruperea materialului. Rezistența la curgere este proeminentă în cazul materialelor care se deformează (îndoire sau forfecare), cum ar fi materialele ductile. În schimb, rezistența la tracțiune este un atribut vital în cazul materialelor fragile, care se rup foarte ușor.

Procesul de deformare și testare

În primul rând, depășirea limitei de elasticitate a materialelor macroscopice declanșează procesul de deformare a acestora. Apoi au loc testele de rezistență la tracțiune care implică deformarea. În cazul materialelor fragile, rezistența la tracțiune poate fi văzută ca punctul de curgere și este foarte implicată în deformarea mică.

Considerații privind materialele în proiectare

Fiabilitatea se obține în construcția structurilor din materiale care cedează prin prioritizarea deformării de cedare în raport cu deformarea de tracțiune. Acest atribut le face materiale puternice și ductile, capabile să fie deformate relativ mult înainte de a-și atinge rezistența la tracțiune. În ceea ce privește materialele fragile, „rezistența la tracțiune” este factorul principal.

Analiza tensiunilor în proiectare

Rezistența la curgere este studiată pentru diferite stări de tensiune experimentate pe mai multe axe, spre deosebire de rezistența la tracțiune, care este uniaxială și studiază încărcarea pe o singură axă. Odată ce materialele își depășesc limita de curgere, acestea se deformează până când ajung la rezistența la tracțiune, care începe la o valoare numerică mai mare.

Acuratețea măsurătorilor

Rezistența la tracțiune este susceptibilă de predicții inexacte în majoritatea materialelor, inclusiv oțelul. Pe de altă parte, în loc ca rezistența la tracțiune să fie dificil de estimat încă o dată, în cazul materialelor precum oțelul, rezistența la tracțiune poate fi calculată exact. Cunoașterea diferențelor dintre trăsăturile puternice și cele slabe este necesară. Cu toate acestea, diferențierea între ele este primordială datorită avantajelor practice.

Cum să selectați materialul ideal pentru nevoile proiectului dumneavoastră？

Atunci când decideți materialul potrivit pentru proiectul dvs., trebuie luați în considerare factorii de randament și de rezistență la tracțiune. Acești indicatori arată modul în care materialul reacționează la tensiune. Determinarea momentului și a modului de utilizare a acestor indicatori afectează siguranța proiectului și rezultatul cu succes al acestuia. Uneori, luarea în considerare atât a rezistenței la tracțiune finală, cât și a rezistenței la curgere este o necesitate.

Evaluarea limitelor de solicitare a materialelor

Acestea sunt informații pe care ar trebui să le cunoașteți deoarece indică nivelul de tensiune pe care un material îl poate suporta înainte de a se deforma sau rupe. În astfel de medii, unde pot exista tensiuni minime sau moderate, pot fi utilizate materiale cu o rezistență mai scăzută la tracțiune și elasticitate. Adecvarea materialului este extrem de importantă pentru ca aceste proiecte să suporte cele mai grele sarcini și solicitări extreme. În consecință, rezistența acestui material trebuie să o depășească pe cea a forțelor din mediu.

Echilibrarea proprietăților materialelor

Alegerea materialului adecvat este de o importanță cheie în orice proiect dat. Printre acestea, trebuie să aveți grijă de echilibrul dintre rezistența la curgere, rezistența la tracțiune și alte detalii. Acest vot influențează viabilitatea sistemului, care este afișată în siguranță și fiabilitate. Poate exista un efect întrepătrunzător al acestor proprietăți asupra comportamentului materialelor. Prin urmare, cunoașterea acestor corelații joacă un rol semnificativ.

Selectarea materialelor în funcție de necesitățile de aplicare.

Începutul selecției materialului constă în analizarea în detaliu a obiectivelor proiectului dumneavoastră. Greutatea, temperatura și rezistența la coroziune sunt factori care trebuie luați în considerare. Alinierea cu rezistența materialului la solicitările preconizate este un factor esențial în determinarea performanței optime a materialului.

Factorii care influențează alegerea materialului

Luați în considerare diverși factori atunci când faceți alegerea materialelor. Costul, disponibilitatea și prelucrabilitatea pot determina alegerea materialelor Un alt aspect de luat în considerare sunt caracteristicile de mediu ale locului în care intenționați să utilizați tehnologia.

Rezistența la întindere și la tracțiune a aliajelor comune

Concluzie

Alegerea materialului potrivit implică o înțelegere profundă a rezistenței la întindere și la tracțiune. Aceste cunoștințe asigură faptul că proiectul dvs. va rezista tuturor solicitărilor operaționale, sporind astfel durabilitatea și performanța.

Colaborați cu noi pentru consultanță de specialitate în selectarea materialelor pentru a optimiza performanța și siguranța proiectului dumneavoastră. Să construim succesul împreună!