Ο ρυθμός καταπόνησης είναι η ταχύτητα ή η ταχύτητα με την οποία λαμβάνει χώρα η παραμόρφωση ενός αντικειμένου από το αρχικό του σχήμα. Η παραμόρφωση μπορεί να συμβεί σε οποιαδήποτε κατεύθυνση, ανάλογα με τον τρόπο εφαρμογής της δύναμης ή της τάσης. Ο ρυθμός καταπόνησης ποικίλει για διάφορα υλικά και συχνά αλλάζει σε διαφορετικές θερμοκρασίες και εφαρμοζόμενες πιέσεις. Ο ρυθμός καταπόνησης μπορεί να μετρηθεί χρησιμοποιώντας ειδικό εξοπλισμό δοκιμών, όπως το Instron, το οποίο εφαρμόζει πολύ ακριβή φορτία σε ένα δείγμα ενώ μετράει την παραμόρφωση, το χρονισμό και την ανάκτηση που συμβαίνουν όταν εφαρμόζεται τάση. Η κατανόηση του ρυθμού καταπόνησης ενός υλικού θα διασφαλίσει ότι πληροί τις προδιαγραφές απόδοσης που απαιτούνται στην εφαρμογή τελικής χρήσης.
Καταγράψτε την ακόλουθη εξίσωση για την ταχύτητα καταπόνησης Ε, E = e ÷ t. Ο ρυθμός καταπόνησης ορίζεται ως η μεταβολή της τάσης e σε σχέση με την αλλαγή στο χρόνο t. Στέλεχος είναι η παραμόρφωση ενός αντικειμένου που κανονικοποιείται στο αρχικό του σχήμα.
Καταγράψτε τον τύπο για τη μεταβολή του στελέχους e του υλικού όπου e = (L-L0) ÷ L0. Το σύμβολο L αντιπροσωπεύει το μήκος του αντικειμένου μετά την παραμόρφωση και το L0 αντιστοιχεί στο αρχικό μήκος του αντικειμένου πριν από την παραμόρφωση. Η μέτρηση της μεταβολής της καταπόνησης ορίζεται ως η παραμόρφωση ενός αντικειμένου από το αρχικό του σχήμα λόγω της εφαρμοζόμενης τάσης ή δύναμης.
Μετρήστε το αρχικό μήκος του υλικού χρησιμοποιώντας ένα χάρακα ή δαγκάνα. Καταγράψτε αυτή τη μέτρηση ως L. Χρησιμοποιήστε τον εξοπλισμό δοκιμών που απαιτείται για την τάνυση του υλικού, όπως ένα Instron. Ακολουθήστε τις οδηγίες του κατασκευαστή για τη ρύθμιση και τη λειτουργία του εξοπλισμού. Το Instron πρέπει να συνδεθεί με ένα πρόγραμμα το οποίο θα καταγράψει το χρόνο που χρειάστηκε για να τεντώσει το υλικό. Μην αφήνετε το υλικό να σπάσει κατά τη διάρκεια της εκτέλεσης ή θα πρέπει να επαναλάβετε τη δοκιμή.
Μετρήστε και καταγράψτε το μήκος του τεντωμένου υλικού ενώ εξακολουθεί να είναι συνδεδεμένο με τον εξοπλισμό δοκιμής και τον χρόνο που χρειάστηκε για να τεντώσετε σε αυτό το μήκος. Πολλά υλικά είναι πολύ ελαστικά και, αν αφαιρεθούν από τον εξοπλισμό δοκιμών, θα επιστρέψουν στο αρχικό τους μήκος.
Αντικαταστήστε την αλλαγή στην εξίσωση του στελέχους με τη φόρτιση του ρυθμού τάσης και λύστε τον τύπο χρησιμοποιώντας τις μετρημένες τιμές σας. Η μεταβολή του στελέχους Ε τότε θα είναι ίση με Ε = (L-L0) ÷ (L0 χ t). Για παράδειγμα, αν το αρχικό μήκος του υλικού είναι 5,0 cm και το υλικό τεντωμένο στα 6,9 cm σε 15 δευτερόλεπτα από το ρυθμό στέλεχος E = (6,9 cm - 5,0 cm) ÷ (5,0 cm x 15 s) = 0,256 1 / s.