Achoimre ar airíonna meicniúla ábhar miotail

Úsáidtear an tástáil teanntachta neart go príomha chun cumas na n -ábhar miotail a chinneadh chun damáiste a dhéanamh le linn an phróisis síneadh, agus tá sé ar cheann de na táscairí tábhachtacha chun airíonna meicniúla na n -ábhar a mheas.

Triail teanntachta 1.

Tá an tástáil teanntachta bunaithe ar bhunphrionsabail na meicnic ábhair. Trí ualach teanntachta a chur i bhfeidhm ar an sampla ábhair faoi choinníollacha áirithe, is cúis le dífhoirmiúchán teanntachta é go dtí go mbriseann an sampla. Le linn na tástála, dífhoirmiú an tsampla turgnamhach faoi ualaí difriúla agus an t -ualach uasta nuair a thaifeadtar na sosanna samplacha, chun neart táirgeachta, neart teanntachta agus táscairí feidhmíochta eile an ábhair a ríomh.

Strus σ = f/a

σ is é an neart teanntachta (MPA)

Is é F an t -ualach teanntachta (n)

Is é A an limistéar trasghearrthach den eiseamal

2. Cuar teanntachta

Anailís ar roinnt céimeanna den phróiseas síneadh:

a. Sa chéim OP le hualach beag, tá an fadú i gcaidreamh líneach leis an ualach, agus is é FP an t -ualach uasta chun an líne dhíreach a choinneáil.

b. Tar éis an t-ualach a bheith níos mó ná an FP, tosaíonn an cuar teanntachta ag glacadh le caidreamh neamhlíneach. Téann an sampla isteach sa chéad chéim dífhoirmithe, agus baintear an t -ualach, agus is féidir leis an sampla filleadh ar a staid bhunaidh agus a dhífhoirmiú go leaisteach.

c. Tar éis an t -ualach a bheith níos mó ná Fe, baintear an t -ualach, déantar cuid den dífhoirmiúchán a athchóiriú, agus coinnítear cuid den dífhoirmiúchán iarmharach, ar a dtugtar dífhoirmiúchán plaisteach. Tugtar an teorainn leaisteach ar FE.

d. Nuair a mhéadaíonn an t -ualach níos faide, taispeánann an cuar teanntachta sábhann. Nuair nach méadaíonn nó nach laghdaíonn an t -ualach, tugtar toradh ar an bhfeiniméan a bhaineann le fadú leanúnach an tsampla turgnamhach. Tar éis an toradh a fháil, tosaíonn an sampla faoi dhífhoirmiú plaisteach soiléir.

E. Tar éis an toradh a fháil, léiríonn an sampla méadú ar fhriotaíocht dífhoirmithe, ar chruachan oibre agus ar neartú dífhoirmithe. Nuair a shroicheann an t -ualach FB, laghdaíonn an chuid chéanna den sampla go géar. Is é FB an teorainn neart.

f. Mar thoradh ar an bhfeiniméan crapadh tá laghdú ar chumas imthacaí an tsampla. Nuair a shroicheann an t -ualach FK, sosann an sampla. Tugtar an t -ualach briste air seo.

Neart táirgeachta

Is é neart an toraidh an t -uasluach struis is féidir le hábhar miotail a sheasamh ó thús an dífhoirmithe phlaisteach chun briseadh a chríochnú nuair a chuirtear fórsa seachtrach air. Is é an luach seo an pointe criticiúil ina n -aistríonn an t -ábhar ón gcéim dífhoirmithe leaisteach go dtí an chéim dífhoirmithe plaisteach.

Aicmiú

Neart Toradh Uachtarach: Tagraíonn sé do strus uasta an tsampla sula dtiteann an fórsa den chéad uair nuair a tharlaíonn toradh.

Neart Toradh Íochtarach: Tagraíonn sé don strus íosta sa chéim táirgeachta nuair a dhéantar neamhaird ar an éifeacht neamhbhuan tosaigh. Ós rud é go bhfuil luach an phointe táirgeachta íochtaracha réasúnta seasmhach, is iondúil go n -úsáidtear é mar tháscaire ar fhriotaíocht ábhair, ar a dtugtar pointe toraidh nó neart táirgeachta.

Foirmle ríofa

Maidir le neart toraidh uachtair: r = f / sₒ, áit a bhfuil f an fórsa uasta sula dtiteann an fórsa den chéad uair sa chéim táirgeachta, agus is é Sₒ an t-achar trasghearrtha bunaidh den sampla.

Maidir le neart toraidh níos ísle: r = f / sₒ, áit a bhfuil f an fórsa íosta f gan aird a thabhairt ar an éifeacht neamhbhuan tosaigh, agus is é Sₒ an t-achar trasghearrtha bunaidh den sampla.

Aonad

Is é MPA (megapascal) nó N/mm² an t -aonad de neart táirgeachta (Newton in aghaidh an milliméadar cearnach).

Sampla

Tóg cruach ísealcharbóin mar shampla, is é 207MPA a theorainn táirgeachta de ghnáth. Nuair a bheidh sé faoi réir fórsa seachtrach níos mó ná an teorainn seo, cruthóidh cruach ísealcharbóin dífhoirmiúchán buan agus ní féidir í a athchóiriú; Nuair a chuirtear fórsa seachtrach níos lú ná an teorainn seo air, is féidir le cruach ísealcharbóin filleadh ar a staid bhunaidh.

Tá neart toraidh ar cheann de na táscairí tábhachtacha chun airíonna meicniúla ábhar miotail a mheas. Léiríonn sé cumas na n -ábhar chun cur in aghaidh dífhoirmiú plaisteach nuair a chuirtear fórsaí seachtracha orthu.

Neart teanntachta

Is é neart teanntachta cumas ábhair chun damáiste a dhéanamh faoi ualach teanntachta, a chuirtear in iúl go sonrach mar an luach struis uasta is féidir leis an ábhar a sheasamh le linn an phróisis teanntachta. Nuair a sháraíonn an strus teanntachta ar an ábhar a neart teanntachta, déanfar an t -ábhar faoi dhífhoirmiú plaisteach nó briseadh.

Foirmle ríofa

Is é an fhoirmle ríofa do neart teanntachta (σt):

σt = f / a

Sa chás gurb é F an t-uas-fhórsa teanntachta (Newton, n) gur féidir leis an eiseamal seasamh leis roimh an mbriseadh, agus is é A an t-achar trasghearrtha bunaidh den eiseamal (milliméadar cearnach, mm²).

Aonad

Is iondúil gurb é an t -aonad de neart teanntachta MPA (megapascal) nó N/mm² (Newton in aghaidh an milliméadar cearnach). Tá 1 MPa cothrom le 1,000,000 niútan in aghaidh an mhéadair chearnaigh, atá cothrom le 1 N/mm² freisin.

Tosca tionchair

Bíonn tionchar ag go leor fachtóirí ar neart teanntachta, lena n -áirítear an comhdhéanamh ceimiceach, microstruchtúr, próiseas cóireála teasa, modh próiseála, srl. Ábhair.

Cur i bhfeidhm praiticiúil

Is paraiméadar an -tábhachtach é neart teanntachta i réimse na heolaíochta agus na hinnealtóireachta ábhar, agus is minic a úsáidtear é chun airíonna meicniúla na n -ábhar a mheas. Maidir le dearadh struchtúrach, roghnú ábhair, measúnú sábháilteachta, etc., is fachtóir é neart teanntachta a chaithfear a bhreithniú. Mar shampla, san innealtóireacht tógála, is fachtóir tábhachtach é neart teanntachta cruach chun a chinneadh an féidir leis ualaí a sheasamh; I réimse an aeraspáis, is é neart teanntachta na n-ábhar éadrom agus ard-neart an eochair chun sábháilteacht aerárthaí a chinntiú.

Neart tuirse:

Tagraíonn tuirse miotail don phróiseas ina dtáirgeann ábhair agus comhpháirteanna damáiste carnach buan áitiúil de réir a chéile in áit amháin nó níos mó faoi strus timthriallach nó brú timthriallach, agus tarlaíonn scoilteanna nó bristeacha iomlána tobann tar éis líon áirithe timthriallta.

Bheith

Fuascailt in am: Is minic a tharlaíonn teip tuirse miotail go tobann i dtréimhse ghearr ama gan comharthaí soiléire.

Ceantar i Seasamh: De ghnáth tarlaíonn teip tuirse i gceantair áitiúla ina bhfuil strus comhchruinnithe.

Íogaireacht i leith an chomhshaoil ​​agus na lochtanna: Tá tuirse miotail an -íogair don chomhshaol agus lochtanna beaga taobh istigh den ábhar, a d'fhéadfadh an próiseas tuirse a luathú.

Tosca tionchair

Aimplitiúid struis: Bíonn tionchar díreach ag méid an strus ar shaol tuirse na miotail.

Meánmhéid struis: is ea is mó an strus, is giorra an saol tuirse sa mhiotal.

Líon na dtimthriallta: Dá mhéad a bhíonn an mhiotal faoi strus nó brú timthriallach, is ea is tromchúisí an damáiste tuirse a charnadh.

Bearta coisctheacha

Roghnú ábhair a bharrfheabhsú: Roghnaigh ábhair le teorainneacha tuirse níos airde.

Tiúchan struis a laghdú: Tiúchan struis a laghdú trí mhodhanna deartha struchtúrtha nó próiseála, amhail aistrithe cúinne cruinn a úsáid, toisí trasghearrthacha a mhéadú, etc.

Cóireáil dromchla: snasú, spraeáil, etc. ar dhromchla na miotail chun lochtanna dromchla a laghdú agus neart tuirse a fheabhsú.

Iniúchadh agus cothabháil: Iniúchadh rialta a dhéanamh ar chomhpháirteanna miotail chun lochtanna ar nós scoilteanna a bhrath agus a dheisiú go pras; Coinnigh codanna atá i mbaol tuirse, mar shampla codanna caite a athsholáthar agus naisc lag a threisiú.

Is modh coitianta teip miotail é tuirse miotail, a bhfuil tréith, ceantar agus íogaireacht don chomhshaol mar thréith. Is iad aimplitiúid struis, meánmhéid struis agus líon na dtimthriallta na príomhfhachtóirí a théann i bhfeidhm ar thuirse miotail.

SN Curve: Déanann sé cur síos ar shaol tuirse na n -ábhar faoi leibhéil struis dhifriúla, áit a léiríonn S strus agus is ionann N agus líon na dtimthriallta struis.

Foirmle Comhéifeacht Neart Tuirse:

.

Sa chás gurb é (ka) an fachtóir ualaigh, (kb) an fachtóir méide, (kc) an fachtóir teochta, (kd) an fachtóir cáilíochta dromchla, agus (ke) an fachtóir iontaofachta.

SN CURVE CURVE MATAMATICATIC:

(Sigma^m n = c)

Sa chás go bhfuil strus (sigma), is é n líon na dtimthriallta struis, agus is tairisigh ábhartha iad M agus C.

Céimeanna ríofa

Na tairisigh ábhair a chinneadh:

Socraigh luachanna M agus C trí thurgnaimh nó trí thagairt a dhéanamh don litríocht ábhartha.

Socraigh an fachtóir comhchruinnithe struis: Smaoinigh ar chruth agus ar mhéid iarbhír na coda, chomh maith leis an tiúchan struis de bharr filléid, eochairbhealaí, etc. Fachtóir tiúchana, in éineacht le saol dearaidh agus leibhéal struis oibre na coda, ríomh an neart tuirse.

Plasticity: Plasticity:

Tagraíonn plasticity do mhaoin ábhair a tháirgeann dífhoirmiúchán buan nuair a chuirtear é faoi réir fórsa seachtrach gan briseadh nuair a sháraíonn an fórsa seachtrach a theorainn leaisteach. Tá an dífhoirmiúchán seo dochúlaithe, agus ní fhillfidh an t -ábhar ar a chruth bunaidh fiú má bhaintear an fórsa seachtrach.

Innéacs Plasticity agus a fhoirmle ríofa

Fadú (Δ)

Sainmhíniú: Is é fadú an céatadán de dhífhoirmiú iomlán na rannóige tomhsaire tar éis an t -eiseamal a bheith teanntachta go dtí an fad tomhsaire bunaidh.

Foirmle: Δ = (L1 - L0) / L0 × 100%

I gcás gurb é L0 fad an tomhais bhunaidh den eiseamal;

Is é L1 an fad tomhsaire tar éis an t -eiseamal a bhriseadh.

Laghdú deighilte (ψ)

Sainmhíniú: Is é an laghdú deighilte an céatadán den laghdú uasta sa limistéar trasghearrthach ag an bpointe necking tar éis an t-eiseamal a bhriseadh go dtí an bunlimistéar trasghearrthach.

Foirmle: ψ = (F0 - F1) / F0 × 100%

I gcás gurb é F0 an t-achar trasghearrtha bunaidh den eiseamal;

Is é F1 an limistéar trasghearrthach ag an bpointe necking tar éis an t-eiseamal a bhriseadh.

3. Cruas

Is innéacs maoine meicniúla é cruas miotail chun cruas na n -ábhar miotail a thomhas. Léiríonn sé an cumas chun cur in aghaidh an dífhoirmithe sa toirt áitiúil ar an dromchla miotail.

Aicmiú agus léiriú cruas miotail

Tá éagsúlacht modhanna aicmithe agus ionadaíochta ag cruas miotail de réir modhanna tástála éagsúla. An méid seo a leanas a chur san áireamh den chuid is mó:

Cruas Brinell (HB):

Scóip an iarratais: a úsáidtear go ginearálta nuair a bhíonn an t-ábhar níos boige, mar shampla miotail neamhfheiriúla, cruach roimh chóireáil teasa nó tar éis anála.

Prionsabal Tástála: Le méid áirithe ualach tástála, brúitear liathróid chruach cruach nó liathróid chomhdhúile de thrastomhas áirithe isteach i ndromchla na miotail atá le tástáil, agus déantar an t -ualach a dhíluchtú tar éis am sonraithe, agus trastomhas an indentation déantar an dromchla atá le tástáil a thomhas.

Foirmle Ríomh: Is é luach cruas Brinell an chomhrann a fhaightear tríd an ualach a roinnt le hachar dromchla sféarúil an fhleascáin.

Cruas Rockwell (HR):

Scóip an iarratais: Go ginearálta a úsáidtear le haghaidh ábhar le cruas níos airde, mar chruas tar éis cóireála teasa.

Prionsabal Tástála: Cosúil le cruas Brinell, ach ag baint úsáide as tóireadóirí éagsúla (diamant) agus modhanna ríofa difriúla.

Cineálacha: Ag brath ar an iarratas, tá HRC (le haghaidh ábhar cruas ard), HRA, HRB agus cineálacha eile.

Cruas Vickers (HV):

Scóip an iarratais: Oiriúnach le haghaidh anailíse micreascóp.

Prionsabal Tástála: Brúigh an dromchla ábhair le hualach níos lú ná 120kg agus indenter cón cearnógach diamaint le huillinn rinn de 136 °, agus roinn achar dromchla an chlais indentation ábhair leis an luach ualaigh chun luach cruas Vickers a fháil.

Cruas Leeb (HL):

Gnéithe: Tástálaí cruas iniompartha, éasca le tomhas.

Prionsabal Tástála: Bain úsáid as an bpreab a ghineann ceann an liathróid tionchair tar éis dó tionchar a imirt ar dhromchla na cruas, agus ríomh an chruas de réir an chóimheas idir luas rebound an phionna ag 1mm ó dhromchla an tsampla go dtí an luas tionchair.