Περιεχόμενο
- TL · DR (Πολύ μακρύ;
- Σκέψεις για τη δοκιμή του συμπιεστικού φορτίου
- Σημεία δεδομένων στη φόρμουλα συμπίεσης πίεσης
- Συμβουλές
- Υπολογισμός αντοχής σε θλίψη
Η αντοχή σε θλίψη είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος μέτρησης του φορτίου που μπορεί να φέρει μια επιφάνεια ή ένα υλικό. Η δοκιμή γι 'αυτό το είδος αντοχής εκτελείται με άσκηση δύναμης προς τα κάτω στην κορυφή του αντικειμένου, σε συνδυασμό με μια ισόπαλη και αντίθετη δύναμη που ασκείται προς τα πάνω στον πυθμένα. Με άλλα λόγια, το σκουπίζετε - και στη συνέχεια χρησιμοποιήστε έναν απλό μαθηματικό τύπο για να προσδιορίσετε το θλιπτικό φορτίο που χρειάστηκε πριν αποτύχει το υλικό.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Η φόρμουλα συμπίεσης είναι:
CS = F ÷ A, όπου CS είναι η δύναμη θλίψεως, φά είναι η δύναμη ή το φορτίο στο σημείο αποτυχίας και ΕΝΑ είναι η αρχική επιφάνεια διατομής.
Σκέψεις για τη δοκιμή του συμπιεστικού φορτίου
Μια δοκιμή αντοχής σε θλίψη απαιτεί ακριβείς μετρήσεις, οπότε η διαδικασία "κοψίματος" μιας δοκιμής αντοχής σε θλίψη πρέπει να γίνεται υπό προσεκτικά ελεγχόμενες συνθήκες, συμπεριλαμβανομένων των ισοδύναμων και αντίθετων δυνάμεων που εφαρμόζονται για τη συμπίεση του υλικού τόσο από την κορυφή όσο και από το κάτω μέρος.
Εξαιτίας αυτού και επειδή η δοκιμή εκτελείται στο σημείο βλάβης ή μόνιμης παραμόρφωσης, δεν θα δοκιμάσετε μια πραγματική δομή επί τόπου. Αντ 'αυτού, δοκιμάστε ένα κυβικό ή κυλινδρικό δείγμα. Το σχήμα του κύβου ή του κυλίνδρου εξασφαλίζει ότι θα έχετε επίπεδες παράλληλες επιφάνειες στο επάνω και το κάτω μέρος του δείγματος και ότι και οι δύο όψεις θα πρέπει να είναι εγκάρσιας τομής - δηλαδή σε ορθή γωνία με τον κάθετο άξονα του δείγματος.
Σημεία δεδομένων στη φόρμουλα συμπίεσης πίεσης
Μόλις τοποθετήσετε το δείγμα σας στην κατάλληλη συσκευή για την επιστημονική διαδικασία "squashing", θα πρέπει να λάβετε υπόψη δύο σημεία δεδομένων. Η πρώτη είναι η διατομή του δείγματος που διασχίζετε ή, για να το θέσετε με άλλο τρόπο, την επιφάνεια μόνο ενός από τα πρόσωπά του.
Το άλλο σημείο δεδομένων που θα πρέπει να μετρήσετε είναι η δύναμη που εφαρμόζεται στο δείγμα σας τη στιγμή που αποτύχει. Θα εφαρμόσετε τη δύναμη αργά μέχρι την αποτυχία, η οποία συνήθως ορίζεται ως μόνιμη παραμόρφωση. Με άλλα λόγια, μια παραμόρφωση που δεν θα επιστρέψει στο αρχικό της σχήμα μόλις αφαιρεθεί η συμπιεστική δύναμη. Συχνά, η "μόνιμη παραμόρφωση" λαμβάνει χώρα όταν σπάει το αντικείμενο.
Συμβουλές
Υπολογισμός αντοχής σε θλίψη
Αφού έχετε αυτά τα σημεία δεδομένων - ανεξάρτητα από το αν τα μετρήσατε εσείς στο εργαστήριο ή τα λάβατε σε ένα πρόβλημα λέξης - μπορείτε να υπολογίσετε τη θλιπτική αντοχή του αντικειμένου σας. Ο τύπος είναι:
CS = F ÷ A, όπου CS είναι η δύναμη θλίψεως, φά είναι η δύναμη ή το φορτίο στο σημείο αποτυχίας και ΕΝΑ είναι η αρχική επιφάνεια διατομής.
Παράδειγμα: Ζητήσατε να υπολογίσετε την αντοχή σε θλίψη ενός κυλίνδρου σκυροδέματος. Οι όψεις της εγκάρσιας τομής του κυλίνδρου έχουν έκταση 6 εκατοστά και ο κύλινδρος απέτυχε στα 71.000 λίτρα δύναμης. Ποια είναι η αντοχή σε θλίψη αυτού του δείγματος σκυροδέματος;
Μπορείτε να προχωρήσετε και να αντικαταστήσετε τη μέτρηση δύναμης, 71.000 λίβρες, στην εξίσωση σας φά. Αλλά μην βιαστείτε και βάλτε 6 ίντσες για την επιφάνεια της εγκάρσιας τομής, ΕΝΑ. Έχετε δοθεί η διάμετρος του προσώπου του κυλίνδρου, αλλά αυτό που χρειάζεστε είναι η επιφάνεια της όψης αυτής.
Για να υπολογίσετε την επιφάνεια, θυμηθείτε ότι η περιοχή ενός κύκλου είναι πρ2, που r είναι η ακτίνα των κύκλων, η οποία ισούται με τη διάμετρο των 1/2 των κύκλων. Έτσι, με διάμετρο 6 ίντσες, η ακτίνα των κύκλων σας είναι 3 ίντσες και η περιοχή της είναι π (3)2 = 28,26 in2.
Τώρα που έχετε αυτές τις πληροφορίες, η εξίσωση σας έχει ως εξής:
CS = 71.000 λίβρες ÷ 28.26 in2 = 2,512 psi
Έτσι, η αντοχή σε θλίψη του δείγματός σας είναι 2.512 psi. Παρεμπιπτόντως, αυτό εμπλέκεται με την τυπική αντοχή θραύσης 2,500 psi του σκυροδέματος για οικιακές εφαρμογές. το σκυρόδεμα για εμπορικές κατασκευές μπορεί να έχει αντοχή σε θλίψη 4.000 psi ή περισσότερο.