Úsáidtear an tástáil neart teanntachta go príomha chun cumas ábhar miotail a chinneadh chun damáiste a sheasamh le linn an phróisis síneadh, agus tá sé ar cheann de na táscairí tábhachtacha chun airíonna meicniúla ábhar a mheas.
1. Tástáil teanntachta
Tá an tástáil teanntachta bunaithe ar phrionsabail bhunúsacha na meicnice ábhair. Trí ualach teanntachta a chur i bhfeidhm ar an sampla ábhartha faoi choinníollacha áirithe, is cúis le dífhoirmiú teanntachta go dtí go bhriseann an sampla. Le linn na tástála, dífhoirmítear an sampla turgnamhach faoi ualaí éagsúla agus an t-ualach uasta nuair a thaifeadtar na sosanna samplacha, ionas go ríomhfar neart toraidh, neart teanntachta agus táscairí feidhmíochta eile an ábhair.
Strus σ = F/A
Is é σ an neart teanntachta (MPa)
Is é F an t-ualach teanntachta (N)
Is é A achar trasghearrtha an eiseamail
2. Cuar teanntachta
Anailís ar roinnt céimeanna den phróiseas síneadh:
a. Sa chéim OP le ualach 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 Fp, tosaíonn an cuar teanntachta caidreamh neamhlíneach a ghlacadh. Téann an sampla isteach sa chéim dífhoirmithe tosaigh, agus baintear an t-ualach, agus féadann an sampla filleadh ar a stát bunaidh agus dífhoirmiú leaisteacha.
c. Tar éis an t-ualach a bheith níos mó ná Fe, baintear an t-ualach, déantar cuid den dífhoirmiú 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 tuilleadh, léiríonn an cuar teanntachta sawtooth. Nuair nach n-ardóidh nó nach laghdaíonn an t-ualach, tugtar toradh ar an bhfeiniméan fadú leanúnach ar an sampla turgnamhach. Tar éis é a thabhairt, tosaíonn an sampla ag dul faoi dhífhoirmiú plaisteach soiléir.
e. Tar éis toradh, léiríonn an sampla méadú ar fhriotaíocht dífhoirmithe, cruas oibre agus neartú dífhoirmithe. Nuair a shroicheann an t-ualach Fb, crapadh an chuid chéanna den sampla go géar. Is é an teorainn neart fb.
f. Mar thoradh ar an bhfeiniméan crapadh tá laghdú ar chumas imthacaí an tsampla. Nuair a shroicheann an t-ualach Fk, briseann an sampla. Tugtar an t-ualach briste air seo.
Neart Toradh
Is é neart toraidh an luach struis uasta is féidir le hábhar miotail a sheasamh ó thús an dífhoirmithe plaisteacha go dtí bristeadh iomlán nuair a bhíonn sé faoi réir fórsa seachtrach. Is é an luach seo an pointe ríthábhachtach ina aistríonn an t-ábhar ón gcéim dífhoirmithe leaisteacha go dtí an chéim dífhoirmithe plaisteach.
Aicmiú
Neart toraidh uachtarach: tagraíonn sé do strus uasta an tsampla sula dtiteann an fórsa den chéad uair nuair a tharlaíonn toradh.
Neart toraidh níos ísle: tagraíonn sé don strus íosta sa chéim toraidh nuair a dhéantar neamhaird ar an éifeacht neamhbhuan tosaigh. Ós rud é go bhfuil luach an phointe toraidh níos ísle sách cobhsaí, úsáidtear é de ghnáth mar tháscaire ar fhriotaíocht ábhartha, ar a dtugtar pointe toraidh nó neart toraidh.
Foirmle ríomh
Maidir le neart toraidh uachtair: R = F / Sₒ, áit arb é F an fórsa uasta sula dtiteann an fórsa den chéad uair sa chéim toraidh, agus is é Sₒ achar trasghearrtha bunaidh an tsampla.
Maidir le neart toraidh níos ísle: R = F / Sₒ, áit arb é F an fórsa íosta F gan aird ar an éifeacht dhíomuan tosaigh, agus gurb é Sₒ achar trasghearrtha bunaidh an tsampla.
Aonad
Is gnách gurb é MPa (megapascal) nó N/mm² (Newton in aghaidh an mhilliméadar cearnach) an t-aonad de neart toraidh.
Sampla
Glac cruach ísealcharbóin mar shampla, is é 207MPa a theorainn toraidh de ghnáth. Nuair a bheidh sé faoi réir fórsa seachtrach níos mó ná an teorainn seo, déanfaidh cruach ísealcharbóin dífhoirmiúchán buan agus ní féidir é a chur ar ais; nuair a bhíonn sé faoi réir fórsa seachtrach níos lú ná an teorainn seo, 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 seasamh in aghaidh dífhoirmiúchán plaisteach nuair a bhíonn siad faoi réir fórsaí seachtracha.
Neart teanntachta
Is é an neart teanntachta cumas ábhar chun damáiste a sheasamh 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 nó bristeadh plaisteach.
Foirmle ríomh
Is í an fhoirmle ríofa do neart teanntachta (σt):
σt = F/A
Nuair is é F an fórsa teanntachta uasta (Newton, N) is féidir leis an eiseamal a sheasamh roimh bhriseadh, agus gurb é A an t-achar trasghearrtha bunaidh den eiseamal (milliméadar cearnach, mm²).
Aonad
Is gnách gurb é an t-aonad neart teanntachta MPa (megapascal) nó N/mm² (Newton in aghaidh an mhilliméadar cearnach). Tá 1 MPa cothrom le 1,000,000 Newton in aghaidh an mhéadair chearnaigh, atá cothrom le 1 N/mm² freisin.
Fachtóirí tionchar
Tá tionchar ag neart teanntachta ag go leor fachtóirí, lena n-áirítear comhdhéanamh ceimiceach, microstructure, próiseas cóireála teasa, modh próiseála, etc. Tá neart teanntachta éagsúla ag ábhair éagsúla, agus mar sin in iarratais phraiticiúla, is gá ábhair oiriúnacha a roghnú bunaithe ar airíonna meicniúla na n-ábhar. ábhair.
Feidhm phraiticiúil
Is paraiméadar an-tábhachtach é neart teanntachta i réimse na heolaíochta agus na hinnealtóireachta ábhair, agus is minic a úsáidtear é chun airíonna meicniúla ábhar a mheas. Maidir le dearadh struchtúrach, roghnú ábhar, measúnú sábháilteachta, etc., tá neart teanntachta ina fhachtóir nach mór a mheas. Mar shampla, in innealtóireacht tógála, tá neart teanntachta cruach ina fhachtóir tábhachtach 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 ndéanann ábhair agus comhpháirteanna damáiste carnach buan áitiúil de réir a chéile i gceann amháin nó i roinnt áiteanna faoi strus timthriallach nó brú timthriallach, agus tarlaíonn scoilteanna nó bristeacha iomlána tobann tar éis roinnt timthriallta áirithe.
Gnéithe
Go tobann in am: Is minic a tharlaíonn teip tuirse miotail go tobann i dtréimhse ghearr ama gan comharthaí soiléire.
Ceantar i suíomh: Tarlaíonn cliseadh tuirse go hiondúil i gceantair áitiúla ina bhfuil an strus comhchruinnithe.
Íogaireacht don chomhshaol agus lochtanna: Tá tuirse miotail an-íogair don chomhshaol agus lochtanna bídeacha taobh istigh den ábhar, rud a d'fhéadfadh an próiseas tuirse a luathú.
Fachtóirí tionchar
Aimplitiúid strus: Bíonn tionchar díreach ag an méid strus ar shaol tuirse na miotail.
Meánmhéid strus: Dá mhéad an strus meánach, is giorra saol tuirse na miotail.
Líon na dtimthriallta: Dá mhéad uair a bhíonn an miotail faoi strus nó faoi bhrú timthriallach, is ea is tromchúisí an carnadh damáiste tuirse.
Bearta coisctheacha
Rogha ábhar a bharrfheabhsú: Roghnaigh ábhair le teorainneacha tuirse níos airde.
Tiúchan strus a laghdú: Tiúchan strus a laghdú trí dhearadh struchtúrach nó modhanna próiseála, mar shampla aistrithe cúinne cruinn a úsáid, toisí trasghearrtha a mhéadú, etc.
Cóireáil dromchla: Snasú, spraeáil, etc. ar an dromchla miotail chun lochtanna dromchla a laghdú agus neart tuirse a fheabhsú.
Cigireacht agus cothabháil: Déan iniúchadh rialta ar chomhpháirteanna miotail chun lochtanna cosúil le scoilteanna a bhrath agus a dheisiú; codanna atá seans maith go tuirse a choinneáil, mar shampla páirteanna caite a athsholáthar agus naisc lag a neartú.
Is modh teip miotail coitianta é tuirse miotail, arb é is sainairíonna é tobann, áitiúlacht agus íogaireacht don chomhshaol. Is iad aimplitiúid struis, meánmhéid struis agus líon na dtimthriallta na príomhfhachtóirí a dhéanann difear do thuirse miotail.
Cuar SN: cur síos ar shaol tuirse na n-ábhar faoi leibhéil éagsúla strus, áit a seasann S strus agus seasann N líon na dtimthriallta struis.
Foirmle comhéifeacht neart tuirse:
(Kf = Ka \cdot Kb \cdot Kc \cdot Kd \cdot Ke)
Nuair is é (Ka) an fachtóir ualaigh, is é (Kb) an fachtóir méide, is é (Kc) an fachtóir teochta, (Kd) an fachtóir cáilíochta dromchla, agus (Ke) an fachtóir iontaofachta.
slonn matamaitice cuar SN:
(\sigma^m N = C)
Nuair is strus é (\sigma), is é N líon na dtimthriallta struis, agus is tairisigh ábhartha iad m agus C.
Céimeanna ríofa
Aimsigh na tairisigh ábhair:
Faigh luachanna m agus C trí thurgnaimh nó trí thagairt a dhéanamh don litríocht ábhartha.
Déan an fachtóir tiúchan strus a chinneadh: Smaoinigh ar chruth agus ar mhéid iarbhír na coda, chomh maith leis an tiúchan strus de bharr filléid, eochairbhealaí, etc., chun an fachtóir tiúchan strus a chinneadh K. Ríomh neart tuirse: De réir an chuar SN agus strus. fachtóir tiúchan, in éineacht le saol an dearadh agus leibhéal strus oibre na coda, ríomh an neart tuirse.
2. Plaisteacht:
Tagraíonn plaisteacht do mhaoin ábhair a tháirgeann dífhoirmiúchán buan nuair a bhíonn sé faoi fhórsa seachtrach gan bhriseadh nuair a sháraíonn an fórsa seachtrach a theorainn leaisteacha. Tá an dífhoirmiúchán seo do-aisiompaithe, agus ní fhillfidh an t-ábhar ar a chruth bunaidh fiú má bhaintear an fórsa seachtrach.
Innéacs plaistigh agus a fhoirmle ríofa
Fadú (δ)
Sainmhíniú: Is é fadú an céatadán de dhífhoirmiú iomlán an ailt tomhsaire tar éis an t-eiseamal a bheith briste teanntachta go dtí an fad tomhsaire bunaidh.
Foirmle: δ = (L1 – L0) / L0 × 100%
Más é L0 fad tomhsaireachta bunaidh an eiseamail;
Is é L1 an fad tomhsaire tar éis an t-eiseamal a bhriseadh.
Laghdú deighleogach (Ψ)
Sainmhíniú: Is é an laghdú deighilte an céatadán den laghdú uasta ar an limistéar trasghearrtha ag an bpointe necking tar éis an t-eiseamal a bhriseadh go dtí an limistéar trasghearrtha bunaidh.
Foirmle: Ψ = (F0 – F1) / F0 × 100%
I gcás inarb é F0 achar trasghearrtha bunaidh an eiseamail;
Is é F1 an limistéar trasghearrtha ag an bpointe necking tar éis an t-eiseamal a bhriseadh.
3. Cruas
Is innéacs maoine meicniúil é cruas miotail chun cruas ábhar miotail a thomhas. Léiríonn sé an cumas chun seasamh in aghaidh dífhoirmiúchán sa toirt áitiúil ar an dromchla miotail.
Aicmiú agus léiriú cruas miotail
Tá éagsúlacht de mhodhanna aicmithe agus ionadaíochta ag cruas miotail de réir modhanna tástála éagsúla. Áirítear iad seo a leanas go príomha:
Cruas Brinell (HB):
Raon feidhme: Úsáidtear go ginearálta nuair a bhíonn an t-ábhar níos boige, mar shampla miotail neamhfheiriúla, cruach roimh chóireáil teasa nó tar éis anáil.
Prionsabal tástála: Le méid áirithe ualach tástála, brúitear liathróid chruach cruaite nó liathróid chomhdhúile de thrastomhas áirithe isteach i dromchla na miotail atá le tástáil, agus déantar an t-ualach a dhíluchtú tar éis am sonraithe, agus trastomhas an eangaithe. ar an dromchla atá le tástáil a thomhas.
Foirmle ríofa: Is é luach cruas Brinell an comhrann a fhaightear tríd an ualach a roinnt ar achar dromchla sféarúil an eangaithe.
Cruas Rockwell (HR):
Scóip an iarratais: Úsáidtear go ginearálta le haghaidh ábhair le cruas níos airde, mar shampla cruas tar éis cóireála teasa.
Prionsabal na tástála: Cosúil le cruas Brinell, ach úsáid a bhaint as tóireadóirí éagsúla (Diamond) agus modhanna ríofa éagsúla.
Cineálacha: Ag brath ar an iarratas, tá HRC (le haghaidh ábhair chruas ard), HRA, HRB agus cineálacha eile.
Cruas Vickers (HV):
Raon feidhme an iarratais: Oiriúnach le haghaidh anailíse micreascóp.
Prionsabal na tástála: Brúigh an dromchla ábhar le ualach níos lú ná 120kg agus indéir cón cearnach Diamond le uillinn rinn 136 °, agus roinn achar dromchla an chlais eangaithe ábhair leis an luach ualaigh chun luach cruas Vickers a fháil.
Cruas Leeb (HL):
Gnéithe: Tástálaí cruas iniompartha, éasca le tomhas.
Prionsabal na tástála: Bain úsáid as an preab a ghineann an ceann liathróid tionchair tar éis an dromchla cruas a thionchar, agus ríomh an cruas de réir an chóimheas idir luas rebound an phunch ag 1mm ón dromchla samplach go dtí an luas imbhuailte.
Am postála: Meán Fómhair-25-2024