قوة الشد

قوة الشد

قوة الشد هي القيمة الحرجة لانتقال المعدن من تشوه البلاستيك الموحد إلى تشوه البلاستيك المركز المحلي، وكذلك القدرة القصوى لتحمل المعدن في ظل ظروف الشد الثابتة. قوة الشد هي المقاومة التي تميز الحد الأقصى للتشوه البلاستيكي الموحد للمادة. قبل أن تتعرض عينة الشد إلى الحد الأقصى من إجهاد الشد، يكون التشوه موحدًا، ولكن بعد ذلك، يبدأ المعدن في الخضوع لظاهرة العنق، أي التشوه المركز؛ لعدم وجود (أو صغيرة جدًا) مادة هشة قابلة للتشوه بشكل موحد، مما يعكس مقاومة المادة للكسر.

أثناء عملية الشد للعينة، بعد دخول المادة إلى مرحلة التقوية بعد مرحلة الخضوع، تقل القوة القصوى (Fb) التي تتعرض لها المادة عندما تنكسر بشكل كبير مع حجم المقطع العرضي، مقسومًا على المقطع العرضي الأصلي. المساحة المقطعية (So) للعينة. ويسمى الإجهاد (σ) قوة الشد أو حد القوة (σb) والوحدة هي N/(MPa). إنه يمثل أعظم قدرة للمواد المعدنية على مقاومة الضرر تحت تأثير قوى الشد.

الصيغة هي:

σ =فايسبوك/لذا

حيث: Fb - أقصى قوة يتم تحملها عند كسر العينة، N (نيوتن)؛ إذن - مساحة المقطع العرضي الأصلية للعينة، مم2.

تشير قوة الشد (Rm) إلى المادة التي تتعرض لأقصى قدر من الضغط قبل الكسر. عندما يصل الفولاذ إلى درجة معينة، تزداد مقاومته للتشوه مرة أخرى بسبب إعادة ترتيب الحبيبات الداخلية. في هذا الوقت، على الرغم من أن التشوه يتطور بسرعة، إلا أنه يمكن أن يزيد مع زيادة الضغط حتى يصل الضغط إلى القيمة القصوى. منذ ذلك الحين، انخفضت قدرة الفولاذ على مقاومة التشوه بشكل كبير، وحدث تشوه بلاستيكي كبير في أضعف نقطة. هنا، يتقلص المقطع العرضي للعينة بسرعة، ويحدث العنق حتى ينكسر. تسمى قيمة الإجهاد القصوى قبل أن ينكسر الفولاذ وينكسر بحد القوة أو قوة الشد.

الوحدة: N/ (كجم القوة لكل وحدة مساحة)

الطريقة الشائعة لقياس قوة الشد في الصين هي استخدام آلة اختبار المواد العالمية لقياس قوة الشد/الضغط للمادة.

بالنسبة للمواد الهشة والمواد البلاستيكية غير المشكلة، فإن أعلى حمل شد هو حمل الكسر، وبالتالي فإن قوة الشد تمثل أيضًا مقاومة الكسر. بالنسبة للمواد البلاستيكية ذات العنق، تمثل قوة الشد المقاومة لأقصى قدر من التشوه الموحد، وتشير أيضًا إلى القدرة الاستيعابية النهائية للمادة في ظل ظروف التوتر الثابت. بالنسبة لحبال الأسلاك الفولاذية والأجزاء الأخرى، تعد قوة الشد مؤشر أداء أكثر أهمية. يمكن قياس قوة الشد بسهولة، كما أن قابليتها للتكرار جيدة. وله علاقة معينة مع الخواص الميكانيكية الأخرى مثل حد الكلال والصلابة. لذلك، يتم استخدامه أيضًا كأحد الخواص الميكانيكية العامة للمواد لتقييم جودة المنتج ومواصفات العملية.

ظاهرة العنق وأهميتها

تعتبر عملية العنق ظاهرة خاصة يتركز فيها تشوه مادة معدنية قابلة للسحب على منطقة محلية أثناء اختبار الشد.

إنه نتيجة لمزيج من تصلب الإجهاد (العوامل الفيزيائية) وتقليل المقطع العرضي (العوامل الهندسية). يكون التشوه البلاستيكي موحدًا قبل النقطة القصوى ب لمنحنى قوة الشد (الاستطالة) للعينة المعدنية، لأن تصلب إجهاد المادة يزيد من قدرة تحمل العينة ويمكن أن يعوض قدرة تحمل العينة بسبب لتقليل المقطع العرضي للعينة. انخفاض. بعد النقطة ب، نظرًا لأن تصلب الانفعال لا يواكب تطور التشوه اللدن، فإن التشوه يركز على المنطقة المحلية من العينة ليسبب العنق. مدافع>0 قبل النقطة م؛ df<0 بعد النقطة ب. ب هي نقطة القوة القصوى، وهي أيضًا نقطة البداية لتشوه البلاستيك المحلي، والمعروفة أيضًا باسم نقطة عدم استقرار الشد أو نقطة عدم استقرار البلاستيك.

الأهمية العملية لقوة الشد

1) σb تشير إلى قدرة التحمل الفعلية للمواد المعدنية القابلة للسحب، ولكن قدرة التحمل هذه تقتصر على حالة التحميل أحادي المحور للعينات الملساء، ولا يمكن استخدام σb للمواد القابلة للسحب كمعلمة تصميم لأن السلالة المقابلة لـ σb بعيدة عن يتم استخدامها فعليا. ما نريد تحقيقه إذا تعرضت المادة لحالة إجهاد معقدة، فإن σb لا تمثل القوة المفيدة الفعلية للمادة. نظرًا لأن σb تمثل أقصى قدرة تحمل للآلة الفعلية في ظل ظروف التوتر الثابت، كما أن σb سهلة القياس ولها إمكانية تكرار نتائج جيدة، فهي إحدى الخصائص الميكانيكية المهمة للمواد المعدنية الهندسية. يتم استخدامه على نطاق واسع كمواصفات المنتج أو مراقبة الجودة  فِهرِس.

2) بالنسبة للمواد المعدنية الهشة، بمجرد أن تصل قوة الشد إلى قيمتها القصوى، سوف تنكسر المادة بسرعة، لذا فإن σb هي قوة الكسر للمادة الهشة. بالنسبة لتصميم المنتج، يعتمد الضغط المسموح به على σb.

3) يعتمد مستوى σ على قوة الخضوع ومؤشر تصلب الانفعال. عند قوة خضوع معينة، كلما زاد مؤشر تصلب الإجهاد، كلما ارتفع σb.

4) توجد علاقة تجريبية معينة بين قوة الشد σb وصلابة برينل (HBW) وحد الكلال.

قوة الشد فيلم الشد

عادةً ما يتم التعبير عن نسبة الحمل الأقصى الذي يمكن أن يتحمله الفيلم تحت تأثير قوة الشد النقية دون أن ينكسر، إلى عرض الفيلم الممدد، بـ N/3 سم. وهي مقسمة إلى قوة الشد السداة واللحمة.

قوة شد الالتواء: قوة الشد عند تمددها على طول الاتجاه الطولي لمادة الفيلم.

قوة شد اللحمة: قوة الشد عند شدها في اتجاه لحمة الفيلم.

قوة الشد الخرسانية

القوة النهائية للخرسانة تحت ضغط الشد أصغر بكثير من قوة ضغط الخرسانة، فقط 1/17 ~ 1/8 من قوة الضغط المكعبة. كل عامل يؤثر على قوة الضغط له أيضًا تأثير مماثل على قوة الشد. ومع ذلك، هناك عوامل مختلفة لها تأثيرات مختلفة على قوة الضغط وقوة الشد. على سبيل المثال، عند زيادة كمية الأسمنت، يمكن زيادة قوة الضغط بشكل أكبر، ويمكن زيادة قوة الشد بشكل أقل. تتمتع الخرسانة المصنوعة من الحجر المسحوق بقوة شد أكبر من الحصى، في حين أن تأثير الشكل الكلي على قوة الضغط صغير نسبيًا. تختلف الطرق المستخدمة لتحديد قوة الشد للخرسانة من بلد إلى آخر. في الصين، تتميز طريقة الشد المباشر المستخدمة في السنوات الأخيرة بنموذج منشوري مقاس 150 مم × 150 مم × 550 مم مصبوب من قالب فولاذي. يتم استخدام حديد التسليح المضلع بقطر 125 مم (قطره 6 مم) لتطبيق التوتر المحوري. لا تتمركز عينات الشد المركزية المحورية بسهولة وتميل إلى أن تكون ذات توتر غريب الأطوار. ولذلك، تم استخدام اختبارات التشقق لتحديد قوة الشد للخرسانة في الداخل والخارج.

قوة الشد الصخرية

قوة الشد للصخر هي أقصى قوة شد لكل وحدة مساحة يمكن أن تتحملها عينة الصخور عندما تتعرض لإجهاد الشد المحوري.

وبما أن الصخور عبارة عن وسط يحتوي على العديد من الشقوق الدقيقة، فإن معالجة العينات الصخرية وتقلب البيئة التجريبية أثناء اختبار قوة الشد تجعل نتائج الاختبارات غير مثالية، وغالبًا ما تحدث بعض الظواهر غير المتوقعة. هناك انحراف كبير في قوة الشد الفعلية. هناك انحراف كبير بين القيمة التجريبية وقوة الشد الفعلية. لقد أجرى الناس الكثير من الأبحاث حول طرق الاختبار الخاصة بهم، واقترحوا طرقًا مختلفة للحصول على قيم قوة الشد. فيما يلي وصف لأربعة طرق لاختبار قوة الشد الصخري: طريقة الشد المباشر، طريقة الانحناء، طريقة التقسيم، طريقة اختبار الحمل النقطي.

آلة اختبار الشد

آلة اختبار عالمية يتم التحكم فيها بواسطة الحواسيب الصغيرة يدمج التحكم الآلي المؤازر الكهروهيدروليكي، والقياس التلقائي، والحصول على البيانات، وعرض الشاشة، ومعالجة نتائج الاختبار. تم تجهيز آلة الاختبار العالمية بوحدة رئيسية مثبتة على الأسطوانة كمنصة، ومجهزة بمضخة زيت دقيقة وصمام مؤازر كهروهيدروليكي و أجهزة الكمبيوتر. تحقق وحدة التحكم تحكمًا في حلقة مغلقة متعددة القنوات وتكمل وظائف التحكم الآلي والقياس التلقائي لعملية الاختبار. تتميز آلة اختبار الشد بخصائص الاحترافية الجيدة والموثوقية العالية والترقية البسيطة وما إلى ذلك، ويمكن تطويرها جنبًا إلى جنب مع تطوير تكنولوجيا التحكم في آلة الاختبار ومعايير الاختبار. تستمر التغييرات في التحسن.

إذا كنت تريد معرفة المزيد من المعلومات حول قوة الشد أو الجهاز، يمكنك الاتصال بنا عبر الهاتف:+86  13829267288 أو البريد الإلكتروني: manager@qc-test.com.