บ้าน / ข่าวประชาสัมพันธ์

อะไรคือการทดสอบคุณสมบัติเชิงกลของวัสดุทั่วไป

คุณสมบัติเชิงกลของวัสดุหมายถึงคุณสมบัติเชิงกลของวัสดุภายใต้เงื่อนไขที่แตกต่างกันเช่นการบีบอัดแรงบิดแรงกระแทกและความเครียด


ขึ้นอยู่กับแรงที่กระทำบนวัตถุที่สามารถแบ่งออกเป็นโหลดแบบคงที่แรงค่อยๆและช้าบนโต๊ะเช่นความดันของเตียงและความตึงเครียดของเชือกลวด โหลดแบบไดนามิกรวมถึงผลกระทบและสลับโหลดเช่นผลกระทบของค้อนอากาศเกียร์และสปริง



ขอบเขตการใช้งาน

วัสดุยางผลิตภัณฑ์ยางท่อเทปยางโอริงยางและผลิตภัณฑ์อื่นๆ


วัสดุพลาสติกผลิตภัณฑ์พลาสติกฟิล์มท่อแผ่นวัสดุบรรจุภัณฑ์ผลิตภัณฑ์ไนลอนผลิตภัณฑ์ม้วนกันน้ำและวัสดุพลาสติกอื่นๆและผลิตภัณฑ์


วัสดุโลหะผลิตภัณฑ์โลหะผลิตภัณฑ์สแตนเลสกลอนเหล็กผลิตภัณฑ์โลหะและผลิตภัณฑ์อื่นๆ


วัสดุก่อสร้างไม้แผ่นแก้วคอนกรีตแกรไฟต์ฯลฯ


การทดสอบคุณสมบัติเชิงกลทั่วไปของวัสดุ

ภาพรวม

การทดสอบเพื่อวัดคุณสมบัติของวัสดุภายใต้แรงดึงเรียกว่าการทดสอบแรงดึง มันเป็นหนึ่งในวิธีพื้นฐานในการทดสอบคุณสมบัติเชิงกลของวัสดุส่วนใหญ่จะใช้เพื่อทดสอบว่าวัสดุที่ตรงกับความต้องการของมาตรฐานและศึกษาคุณสมบัติของวัสดุ


ดัชนีประสิทธิภาพ

ชุดของดัชนีความแข็งแรงและดัชนีพลาสติกของวัสดุที่สามารถกำหนดโดยการทดสอบแรงดึง ความแข็งแรงมักจะหมายถึงความสามารถของวัสดุที่จะทนต่อการเสียรูปพลาสติกและการแตกหักภายใต้แรงภายนอก วัสดุภายใต้แรงดึงเรียกว่าผลผลิตเมื่อโหลดไม่เพิ่มขึ้นและการเสียรูปพลาสติกที่ชัดเจนยังคงเกิดขึ้น ความเครียดที่ผลผลิตเกิดขึ้นเรียกว่าผลผลิตจุดหรือความแข็งแรงทางกายภาพและแสดงโดยซิกม่าเอส มีหลายวัสดุวิศวกรรมที่ไม่มีจุดผลผลิตที่ชัดเจนและความเครียดที่เกิดจากการเสียรูปพลาสติกที่ตกค้างมักจะ 0.2 เปอร์เซ็นต์ของวัสดุที่ผลิตเป็นกำลังผลผลิตเรียกว่าเงื่อนไขผลผลิตจำกัดหรือเงื่อนไขผลผลิต ค่าความเค้นสูงสุดถึงก่อนการแตกหักของวัสดุที่เรียกว่าแรงดึงหรือความแข็งแรงจำกัดแสดงโดยซิกม่า B


พลาสติกหมายถึงความสามารถของวัสดุโลหะเพื่อสร้างการเสียรูปพลาสติกโดยไม่มีความเสียหายภายใต้การโหลด อัตราส่วนการยืดตัวเรียกว่าอัตราการยืดตัวเป็นเปอร์เซ็นต์ของการยืดตัวของวัสดุตัวอย่างภายใต้แรงดึงโหลด อัตราส่วนการหดตัวเป็นเปอร์เซ็นต์ของการหดตัวของวัสดุตัวอย่างภายใต้แรงดึงและพื้นที่ตัดขวางเดิม


เงื่อนไขผลผลิตสูงสุดของซิกม่า 0.2 ความแข็งแรงจำกัดซิกม่าบีδการยืดตัวและส่วนการหดตัวของสี่ดัชนีประสิทธิภาพมักจะวัดในการทดสอบแรงดึง นอกจากนี้ค่าโมดูลัสยืดหยุ่นของวัสดุอีจำกัดสัดส่วนของซิกม่า P และขีดจำกัดของซิกม่า E ยังสามารถกำหนด


เส้นโค้งข้อมูล

เส้นโค้งแรงดึงที่วาดโดยเครื่องทดสอบจริงๆแล้วเป็นเส้นโค้งการยืดตัวของโหลดเช่นค่าพิกัดและค่าพิกัดการยืดตัวแบ่งพื้นที่ตัดขวางเดิมของตัวอย่างและระยะทางของตัวอย่าง เมื่อโหลดต่อไปเส้นโค้งเริ่มเบี่ยงเบนจากพับจนจุด E ในจุดนี้ตัวอย่างยังสามารถเรียกคืนสถานะเดิมของมันถ้าโหลดจะถูกลบออกแต่ถ้าเกินจุด E ตัวอย่างไม่สามารถกู้คืนสถานะเดิมของมัน โดยทั่วไปอัตราการยืดตัวของตัวอย่างที่เหลืออยู่ถึง 0.01 เปอร์เซ็นต์ของระยะห่างเดิมเป็นขีดจำกัดของความยืดหยุ่น ตัวอย่างที่ถูกบิดเบือนไปตามเส้นโค้งและถึงจุด S เมื่อความเครียดเป็น 0.2 เปอร์เซ็นต์ของซิกม่าหรืออัตราการยืดตัวที่เหลืออยู่ของผลผลิตและเงื่อนไขผลผลิตแรงซิกม่า 0. หลังจากจุด S ยังคงเพิ่มโหลดสูงสุดก่อนที่ความล้มเหลวของจุด B โหลดแบ่งตามพื้นที่ตัดขวางเดิมคือความแข็งแรงสูงสุดของซิกม่า B อัตราส่วนระหว่างโหลดและส่วนข้ามของจุดแตกหักเรียกว่าความแข็งแรงของการแตกหัก



รูปที่แสดงให้เห็นถึงมาตรฐานแรงดึงตัวอย่างและตัวอย่างหลังจากการแตกหักที่มีความยาวระยะทางเครื่องหมายบนตัวอย่าง


กราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างแรงดึงและการยืดตัวของเหล็กโครงสร้างทั่วไป



การทดสอบแรงดึงที่อุณหภูมิสูง

ภาพรวม

การทดสอบแรงดึงที่อุณหภูมิสูงคือการทดสอบแรงดึงที่อุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิห้อง การทดสอบแรงดึงที่อุณหภูมิสูงไม่เพียงแต่ความเครียดและความเครียดแต่ยังอุณหภูมิและเวลา อุณหภูมิมีผลต่อคุณสมบัติแรงดึงที่อุณหภูมิสูงดังนั้นการควบคุมอุณหภูมิที่เข้มงวดมาก ตัวอย่างโดยทั่วไปจะถูกความร้อนจากเตาหลอมไฟฟ้าพื้นที่ทำงานของเตาจะต้องมีความร้อนสม่ำเสมอเพียงพอและมีเครื่องมือควบคุมอุณหภูมิอัตโนมัติ


อิทธิพล

วัสดุโลหะทำงานที่อุณหภูมิสูงแต่อุณหภูมินี้ไม่ได้ทำให้เกิดการคืบของวัสดุหรือแม้ว่าอุณหภูมิมีแนวโน้มที่จะคืบแต่เวลาทำงานสั้นมากปรากฏการณ์การคืบไม่ได้มีบทบาทชี้ขาด ในทั้งสองกรณีเหล่านี้คุณสมบัติของวัสดุที่ผ่านการวัดแรงดึงสั้นที่อุณหภูมิสูงเป็นดัชนีสำคัญของสมบัติเชิงกลของวัสดุ บางครั้งเพื่อตรวจสอบการรักษาความร้อนความสามารถในการยืดระยะสั้นของวัสดุที่อุณหภูมิการรักษาความร้อนยังต้องพิจารณา


การวิเคราะห์การทดสอบ

ดัชนีประสิทธิภาพที่ระบุไว้ในการทดสอบแรงดึงที่อุณหภูมิสูงโดยทั่วไปจะเหมือนกับที่อุณหภูมิห้องทดสอบ เนื่องจากอุณหภูมิสูงทดสอบแรงดึงสั้นระยะเวลาของโหลดมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณสมบัติแรงดึง แรงดึงเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดเมื่อวาดตัวอย่างที่อุณหภูมิสูงอย่างรวดเร็ว ภาพด้านล่าง



วิธีการทดสอบแรงดึงที่อุณหภูมิสูงเป็นพื้นเดียวกันกับที่อุณหภูมิห้อง กับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิแนวโน้มของทั้งสี่ตัวบ่งชี้ที่แสดงในรูป



การวิจัยประยุกต์

เดี่ยวจื่อเว่ยศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยซีเจียวและศาสตราจารย์มันน์และศาสตราจารย์ด้านช็อกโกแลตที่ MIT ได้ใช้ระบบการวัดนาโนใน TEM เพื่อบีบอัดเชิงปริมาณและการทดสอบแรงดึง


งานนี้เปิดกลไกที่ยังไม่ได้สำรวจเพื่อดึงความไม่สมดุลของวัสดุ ผลการวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสารธรรมชาติ แมท ชื่อคือความดันดึงความไม่สมดุลของซิลิคอนอสัณฐาน ความไม่สมดุลของ t-c ยังสามารถใช้กับวัสดุอื่นๆเช่นซิลิคอนอสัณฐานและให้คำแนะนำที่สำคัญสำหรับการประยุกต์ใช้ไมโครอสัณฐานซิลิคอนและ MEMS สิ่งประดิษฐ์ของวัสดุใหม่ที่มีความยืดหยุ่นอาจจะกระตุ้นในอนาคต