Pakkaustesti, miten se suoritetaan, ominaisuudet, esimerkit

Hän Puristuskoe Se on koe, joka suoritetaan asteittain materiaalinäytteen, esimerkiksi betonin, puun tai kivin, puristaminen, joka tunnetaan nimellä koeputki ja tarkkailemalla muodonmuutoksia, jotka on tuotettu ponnisteluilla tai puristuskuormituksella.

Kompressiopyrkimykset saadaan kaksi voimaa, jotka kohdistuvat rungon päihin sen pituuden vähentämiseksi, kun sitä puristetaan.

Kuvio 1. Puristustyö. Lähde: Wikimedia Commons. ADRE-ES/CC BY-SA (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/4.0)

Samanaikaisesti sen ristikkäinen alue laajenee, kuten kuvasta 1 voidaan nähdä. Kun lisääntyviä ponnisteluja käytetään, materiaalin mekaaniset ominaisuudet paljastetaan.

[TOC]

Kuinka pakkauspyrkimyksiä sovelletaan?

Kompressiopyrkimyksen soveltamiseksi näyte, mieluiten pyöreän poikkileikkaussylinterin muodossa, asetetaan koneeseen, joka tunnetaan nimellä Yleinen testikone, joka puristaa testamentin asteittain aiemmin vakiintuneessa paineessa.

Ponnistelukäyrän kohdat (Newton/M: ssä²) Versus yhtenäiset muodonmuutokset ε ovat piirteitä, kun ne syntyvät. Pyrkimys on syy käytetyn voiman ja ristikkäisen alueen välillä, kun taas yksikön muodonmuutos on ΔL -lyhentymisen ja näytteen L alkuperäisen pituuden välinen suhde_jompikumpi-

ε = ΔL/ L_jompikumpi

Materiaalin mekaaniset ominaisuudet ennen puristusta johdetaan grafiikan analysoinnista.

Kokeen edetessä näyte lyhennetään ja leveä. Koe päättyy, kun vika tai murtuma tapahtuu näytteessä.

Kuva 2. Puristuskoe konkreettisessa näytteessä. Lähde: Wikimedia Commons.

Saadut ominaisuudet ja tiedot

Kompressiokokeesta materiaalin mekaaniset ominaisuudet saadaan ennen puristusta, esimerkiksi joustavuusmoduuli ja puristusvastus, erittäin tärkeä rakenteessa käytetyissä materiaaleissa.

Voi palvella sinua: Pleiades: historia, alkuperä ja koostumus

Jos testattava materiaali on hauras, se lopulta murtuu, joten lopullinen vastus löytyy helposti. Tässä tapauksessa kriittinen kuorma otetaan, materiaalin ja murtuman muodon aiheuttama vikatyyppi.

Mutta jos materiaali ei ole hauras, vaan ductive, tämä lopullinen vastus ei ilmene helposti, joten testi ei ulotu määräämättömäksi ajaksi, koska ponnistelun kasvaessa näytteen sisäisen jännityksen tila on yhtenäinen. Siinä vaiheessa testin pätevyys menetetään.

Luotettavia tuloksia

Jotta tulokset olisivat luotettavia, on välttämätöntä, että materiaalin sisäiset kuidut pysyvät yhdensuuntaisesti, mutta sisäinen kitka saa kuidut taipumaan ja jännityslehdet ovat homogeenisia.

Ensimmäinen asia on ottaa huomioon näytteen alkukoko ennen testin aloittamista. Lyhyimmät näytteet, nimeltään Pakkausnäyte, Heillä on taipumus ottaa tynnyriä, kun taas pisimmät näytteet kutsutaan Sarakkeenäytteet, Ne ovat solkittu.

On kriteeri, joka tunnetaan nimellä Slebeltez -syy, Mikä on merkintä alkuperäisen pituuden L välillä_jompikumpi Ja radio de giro r_g-

r = l_jompikumpi / R_g

Vuorostaan ​​r_g = √ (i /a) missä olen hitausmomentti ja a on poikkileikkausalue.

Jos kapea suhde on alle 40, se toimii pakkausnäytteenä ja jos se on suurempi kuin 60, se toimii sarakkeena. 40–60 -näytteellä olisi väliaikainen käyttäytyminen, joka on parempi välttää, työskentelemällä alle 40 tai 60 -vuotiaiden syillä.

Voi palvella sinua: Bethelgeuse

Ponnistelukäyrä

Kompressiotesti on analoginen jännitys- tai vetokokeen kanssa, vain että näytteen venyttämisen sijaan repeämään saakka, tällä kertaa testattu puristusvastus on koetettu.

Materiaalin käyttäytyminen eroaa yleensä puristuksesta ja vetovoimasta, ja toinen tärkeä ero on, että puristustestin voimat ovat suurempia kuin jännitystestissä.

Kuva 3. Vetoponnistus tai jännite- ja puristuspyrkimys. Lähde: f. Zapata.

Kompressiotestissä, esimerkiksi alumiininäytteestä, ponnistelujen muodostumiskäyrä nousee, kun taas jännitetestissä se nousee ja laskeutuu sitten. Jokaisella materiaalilla on oma käyttäytymiskäyrä.

Kuva 4. Kompressiotesti käyrä alumiinille (vasen) ja vastaava vetotesti (oikea). Näytteen murtumat kohdassa 4. Lähde: f. Zapata/Wikimedia Commons

Kompressiossa pyrkimyksenä pidetään negatiivisena yleissopimuksella, samoin kuin tuotettu muodonmuutos, mikä on ero lopullisen ja alkuperäisen pituuden välillä. Siksi ponnistelujen ilmoittamiskäyrä olisi tason kolmannella sijalla, mutta kaavio viedään ensimmäiseen kvadranttiin ilman ongelmia.

Yleensä on olemassa kaksi erillistä aluetta: elastinen muodonmuutosvyöhyke ja muovinen muodonmuutosvyöhyke.

Kuva 5. Puristustesekäyrä taipuisalle materiaalille. Lähde: Olut, F. Materiaalimekaniikka.

Joustava muodonmuutos

Se on kuvan lineaarinen alue, jossa pyrkimys ja muodonmuutos ovat suhteellisia, suhteellisuusvakio on materiaalimoduuli, merkitty nimellä y:

σ = y. ε

Kuten ε on yhtenäinen muodonmuutos ΔL/L_jompikumpi, Sillä ei ole mittoja ja yksiköitä ja ne ovat samat kuin ponnisteluissa.

Kun materiaali toimii tällä alueella, jos kuorma poistetaan, näytteen mitat ovat taas alkuperäisiä.

Muovin väsähtäminen

Se sisältää kuvion 5 käyrän epälineaarisen osan, vaikka kuorma poistetaan, näyte ei palauta alkuperäisiä mittojaan pysyvästi muodonmuutos. Materiaalin muovikäyttäytymisessä on erotettu kaksi tärkeää aluetta:

Voi palvella sinua: piisoksidi (SiO2): rakenne, ominaisuudet, käyttö, hankkiminen

-CEDENCE: Muodonmuutos kasvaa lisäämättä käytettyä kuormaa.

-Muutokset: Jos kuorma kasvaa edelleen, lopulta tapahtuu näytteen repeämä.

Esimerkkejä ponnisteluista

Betoni

Kuvio näyttää betonivasteen puristuskokeessa (kolmas kvadrantti) ja jännitystestissä (ensimmäinen kvadrantti). Se on materiaali, jonka puristusvaste on erilainen kuin jännitys.

Lineaarinen elastinen vaste -alue betonista puristukseen on suurempi kuin jännitys, ja käyrän jatkamisesta nähdään, että betoni on paljon kestävämpi puristukselle. Betonin repeämäarvo puristusta vastaan ​​on 20 × 10⁶ N/m².

Kuva 6. Betonin puristus- ja jännitesytikäyrä. Lähde: Olut, F. Materiaalimekaniikka.

Siksi betoni sopii pystysuorien pylväiden rakentamiseen, joiden on tuettava puristusta, mutta ei palkeille. Betonia voidaan vahvistaa teräsohjaamoilla tai metalliverkoilla, joita ylläpidetään jännityksen alla, kun betoni kuivuu.

Harmaa valurauta

Se on toinen materiaali, jolla on hyvä puristus (AC -käyrä kolmannessa kvadrantissa), mutta hauras, kun sille kohdistuu jännitys (AB -käyrä ensimmäisessä kvadrantissa).

Kuva 7. Pakkaus- ja jännitekäyrä harmaata valurautaa. Lähde: Hibbeler, R. Materiaalimekaniikka.

Viitteet

1. Olut, f. 2010. Materiaalimekaniikka. McGraw Hill. Viides. Painos.
2. Cavazos, j.Lens. Materiaalimekaniikka. Palautettu: YouTube.com.
3. Giancoli, D.  2006. Fysiikka: sovellusten periaatteet. Kuudes. Ed Prentice Hall.
4. Hibbeler, R. 2011. Materiaalimekaniikka. 8. painos. Pearson.
5. Valera Negrete, J. 2005. Yleiset fysiikan muistiinpanot. Yksinäinen.