Medza klzu VS pevnosť v ťahu: Pochopenie kľúčových rozdielov: Pevnosť v ťahu.

Čo je pevnosť v ťahu?

Medzi pevnosť v ťahu, reprezentovaná σ y, je najvyššie napätie, ktoré materiál znesie pred trvalou deformáciou. Touto vlastnosťou sa meria tvárnosť materiálu. Bez dosiahnutia tohto bodu sa však materiál po odstránení napätia vždy vráti do pôvodného tvaru.

Medza klzu sa preukazuje ohnutím plastického pravítka. Pravítko spočiatku získava svoju rovinnosť. Nadmerné ohýbanie však prekročí medzu klzu, čo má za následok buď trvalé ohnutie, alebo zlomenie. Inými slovami, preukazné napätie znamená úroveň napätia, pri ktorej sa začína nezvratná zmena, ako pri 0,2 % predĺžení.

V prípade, že máte záujem o flexibilitu konštrukcií, ako sú zavesené mosty, ktoré sa prispôsobujú hmotnosti a vetru, je nevyhnutné zvážiť pevnosť v ťahu. Akékoľvek deformácie z tohto bodu klzu znamenajú, že došlo k poruche, zatiaľ čo iné, ako napríklad pruženie do tvaru „U“, sú dostatočne prospešné, pretože vytvárajú konzoly. Od tejto chvíle ide o pevnosť v ťahu.

Materiály pri namáhaní prechádzajú do poddajnosti, pri ktorej dochádza k obnoviteľnej až trvalej deformácii. Medza klzu meraná často v N/m² alebo v pascaloch (jednotka medze klzu) ukazuje, že nad určitou úrovňou napätia sa zmeny už nedajú zvrátiť a stali sa nezvratnými; preto na grafe závislosti zaťaženia od predĺženia pri odchýlke od proporcionality ukazuje, kde sa začalo pretrhnutie.

Táto hodnota je známa ako medza klzu, ktorá sa určuje ťahovou skúškou pomocou výpočtu medze klzu. Na krivkách skúšky pevnosti vykazujú materiály, ako napríklad niektoré plasty, postupné poddajnosti, čo z nich robí ďalšie užitočné meradlo ich správania. Dôkazové napätie/napätie v rozmedzí udáva veľkosť aplikovaného napätia potrebného len na minimálnu trvalú deformáciu stanovenú pri 0,2 % deformácii normalizovanej s ohľadom na úvahy pre vzorec medze klzu.

Keď sú niektoré látky, ako napríklad kovy, mierne namáhané, získajú späť svoje pôvodné vlastnosti označované ako pružnosť, ale keď sa vytiahnu tesne za túto hranicu, dochádza k ich trvalému predĺženiu alebo deformácii, ktorá sa bežne nazýva plastický efekt. „Prebieha počas skúšobných protokolov a predstavuje tie výpočty, ktoré sú rozhodujúce pri určovaní toho, čo predstavuje medzu klzu.“ Slovo „trvalá“ sa používa na označenie trvalých zmien, ktoré nezahŕňajú žiadne pružné správanie.

Čo je pevnosť v ťahu?

Pevnosť v ťahu, nazývaná aj maximálna pevnosť v ťahu (MTS), označuje maximálne napätie, ktoré materiál vydrží v natiahnutom alebo natiahnutom stave, kým sa neroztvorí alebo neroztrhne. Spolu s ďalšími vlastnosťami má táto vlastnosť veľký význam pre odhalenie správania sa materiálov pri zaťažení ťahom. Môže pomôcť posúdiť vhodnosť na rôzne aplikácie, napríklad v strojárstve alebo vo výrobe.

Pevnosť v ťahu sa zvyčajne meria pomocou skúšky ťahom: počas skúšky sa materiál po dosiahnutí najvyššieho prípustného zaťaženia natiahne až do bodu porušenia a vynesie sa na krivku napätie-deformácia. Maximálny bod na tejto krivke zodpovedá pevnosti materiálu v ťahu. Na zistenie pevnosti v ťahu možno použiť aj rovnicu sigma = Pf/Ao (signál je pevnosť v ťahu v N/m2 alebo v Pascaloch; Pf je zaťaženie pri lome a Ao je pôvodná plocha prierezu).

Silové napätie je pridružená vlastnosť, ktorá definuje odpor, ktorý zabraňuje tomu, aby sa materiál pri určitom namáhaní rozkolísal. Tento bod týkajúci sa medze klzu je prechodovou oblasťou. To znamená, že materiál po odstránení pôsobiaceho napätia už nezostáva v pružnom stave.

Zdĺhavé revízie pevnosti často zahŕňajú ďalšie označenia vrátane pevnosti pri zlome, pevnosti pri pretrhnutí a napätia pri zlome, čo sú alternatívne názvy pre jednotku napätia, pri ktorej sa teleso rozlomí na dva odlišné fragmenty.

Znalosť týchto vlastností je pre strojárske a priemyselné diely nevyhnutná. Počas svojej životnosti musia vydržať očakávané namáhanie. Vlastnosti sú kľúčové aj pri výbere materiálov s ohľadom na bezpečnosť, výkon a premenlivé podmienky. Napríklad teplota môže ovplyvniť pevnosť materiálov v ťahu, ako je meď.

Hĺbkové porovnanie medze klzu a pevnosti v ťahu

Vysvetlenie hranice pružnosti jemnosti a ťažnosti napätia

Medza klzu udáva napätie, ktoré je potrebné na plastickú deformáciu. Medza pevnosti v ťahu však určuje úroveň napätia, pri ktorej sila spôsobí porušenie materiálu. Medza klzu je výrazná v materiáloch, ktoré sa deformujú (ohybom alebo strihom), ako sú tvárne materiály. Naproti tomu pevnosť v ťahu je dôležitou vlastnosťou v krehkých materiáloch, ktoré sa veľmi ľahko lámu.

Deformácia a proces testovania

Po prvé, prekročením medze klzu makroskopických materiálov sa začína proces ich deformácie. Potom sa uskutočňujú skúšky pevnosti v ťahu, ktoré zahŕňajú deformáciu. V prípade krehkých materiálov možno pevnosť v ťahu chápať ako medzu klzu a je veľmi spojená s malou deformáciou.

Úvahy o materiáloch pri navrhovaní

Spoľahlivosť sa pri konštrukcii konštrukcií z materiálov, ktoré podľahnú, dosahuje uprednostňovaním medze klzu pred ťahovou deformáciou. Táto vlastnosť z nich robí pevné a tvárne materiály, ktoré sa môžu deformovať relatívne veľkou deformáciou skôr, ako dosiahnu svoju pevnosť v ťahu. Pokiaľ ide o krehké materiály, hlavným faktorom je „pevnosť v ťahu“.

Analýza namáhania pri navrhovaní

Na rozdiel od pevnosti v ťahu, ktorá je jednoosová a skúma len jednoosové zaťaženie, sa pevnosť v ťahu skúma pre rôzne napäťové stavy, ktoré sa vyskytujú vo viacerých osiach. Keď materiály prekročia medzu klzu, deformujú sa, kým nedosiahnu medzu pevnosti v ťahu, ktorá sa začína pri vyššej číselnej hodnote.

Presnosť meraní

Pevnosť v ťahu je pri väčšine materiálov vrátane ocele náchylná na nepresné predpovede. Na druhej strane, namiesto toho, aby sa pevnosť v ťahu opäť ťažko odhadovala, v materiáloch, ako je oceľ, sa pevnosť v ťahu dá presne vypočítať. Je potrebné poznať rozdiely medzi silnými a slabými vlastnosťami. Rozlišovanie medzi nimi je však prvoradé kvôli praktickým výhodám.

Ako vybrať ideálny materiál pre potreby vášho projektu？

Pri rozhodovaní o výbere vhodného materiálu pre váš projekt je potrebné zohľadniť faktory pevnosti v ťahu a pevnosti v tlaku. Tieto ukazovatele ukazujú, ako materiál reaguje na ťah. Určenie toho, kedy a ako použiť tieto ukazovatele, ovplyvňuje bezpečnosť projektu a jeho úspešný výsledok. Niekedy je nevyhnutné zvážiť aj medzu pevnosti v ťahu aj medzu klzu.

Posudzovanie medzných hodnôt namáhania materiálu

Túto informáciu by ste mali poznať, pretože udáva úroveň namáhania, ktorú materiál znesie, kým sa nedeformuje alebo nezlomí. V takomto prostredí, kde môže byť minimálne až stredné namáhanie, sa môžu používať materiály s nižšou pevnosťou v ťahu a medzou klzu. Pri týchto projektoch je najdôležitejšia vhodnosť materiálu, aby vydržal najväčšie zaťaženia a extrémne namáhanie. Z toho vyplýva, že pevnosť tohto materiálu by mala prevyšovať pevnosť pôsobiacich síl prostredia.

Vyváženie vlastností materiálu

Výber vhodného materiálu má v každom projekte kľúčový význam. Spomedzi nich musíte dbať na vyváženosť medze klzu, pevnosti v ťahu a ďalších detailov. Toto hlasovanie ovplyvňuje životaschopnosť systému, ktorá sa prejavuje v bezpečnosti a spoľahlivosti. Môže dôjsť k vzájomnému prepojeniu týchto vlastností na správanie sa materiálov. Preto znalosť týchto korelácií zohráva významnú úlohu.

Výber materiálov podľa potrieb aplikácie.

Na začiatku výberu materiálu je podrobná analýza cieľov projektu. Hmotnosť, teplota a odolnosť voči korózii sú faktory, ktoré treba zohľadniť. Zosúladenie s pevnosťou materiálu voči očakávaným namáhaniam je základným faktorom pri určovaní optimálnej výkonnosti materiálu.

Faktory ovplyvňujúce výber materiálu

Pri výbere materiálov berte do úvahy rôzne faktory. Výber materiálov môže byť podmienený nákladmi, dostupnosťou a spracovateľnosťou Ďalším aspektom, ktorý je potrebné zvážiť, sú environmentálne charakteristiky miesta, kde plánujete technológiu používať.

Pevnosť v ťahu a pevnosť v ťahu bežných zliatin

Záver

Výber správneho materiálu zahŕňa hlboké pochopenie medze klzu a pevnosti v ťahu. Tieto znalosti zabezpečia, že váš projekt odolá všetkým prevádzkovým zaťaženiam, čím sa zvýši jeho trvanlivosť a výkonnosť.

Spolupracujte s nami a získajte odborné poradenstvo pri výbere materiálov na optimalizáciu výkonu a bezpečnosti vášho projektu. Budujme úspech spoločne!