ما هو اختبار الشد، شرح المهندس

ما هو اختبار الشد 

تسمى اختبارات تحديد سلسلة من خواص المادة تحت أحمال الشد اختبارات الشد . يعد اختبار الشد أحد الطرق الأساسية لاختبار الخواص الميكانيكية للمواد، ويستخدم بشكل أساسي لاختبار ما إذا كانت المادة مطابقة للمعايير المحددة وأداء المواد.

يمكن استخدام اختبار الشد لتحديد سلسلة من مؤشر القوة ومؤشر اللدونة للمادة. تشير القوة عادةً إلى قدرة المادة على مقاومة التشوه المرن والتشوه البلاستيكي والكسر تحت القوة الخارجية. عندما تتعرض المادة لحمل الشد، فإن ظاهرة استمرار تشوه البلاستيك عندما لا يزيد الحمل تسمى العائد. يتم التعبير عن الإجهاد الناتج عن الخضوع، والذي يسمى نقطة الخضوع أو قوة الخضوع الفيزيائية، بـ σs (kpa). هناك العديد من المواد التي ليس لها نقاط خضوع واضحة في الهندسة، وعادة ما تكون قيمة الإجهاد للتشوه البلاستيكي المتبقي للمادة 0.2% كقوة الخضوع، أو حد الخضوع الشرطي أو قوة الخضوع الشرطية، والتي يتم التعبير عنها بـ σ 0.2. يتم الإشارة إلى الحد الأقصى لقيمة الإجهاد للمادة قبل الكسر، والتي تسمى قوة الشد أو حد القوة، بواسطة σb (kpa).

الأنواع الأساسية لاختبارات الشد

سيتم تغيير نوع اختبار الشد وفقًا للمعايير المختلفة والمواد وقيمة القوة وعوامل أخرى لتحل محل أداة التمدد

تقشير، تمزيق، التصاق، قوة السحب،،، الخ

فوائد اختبار الشد

إن قوة المواد وبيانات أداء البلاستيك التي تم الحصول عليها عن طريق اختبار الشد لها قيمة تطبيقية مهمة وقيمة مرجعية للتصميم واختيار المواد، وتطوير مواد جديدة، وشراء المواد وقبولها، ومراقبة جودة المنتجات، وسلامة المعدات وتقييمها، وبعضها يتم بشكل مباشر بناء على نتائج اختبار الشد.

فحص الجودة

المساعدة في تصميم المنتج وتحسينه

تقليل تكاليف المواد

تلبية المعايير الدولية ومعايير الصناعة

تطبيق اختبار الشد

(لا يقتصر على ما يلي):

1. المعادن، اللافلزية

2. مركبات

3. الطب والغذاء

4. لمحات من الخشب والنحاس والألمنيوم والبلاستيك

5. الأسلاك والكابلات والورق والأفلام

6. المطاط والنسيج والفضاء وغيرها من الصناعات

معايير اختبار الشد

ستختلف معايير كل اختبار شد حسب المادة والمساحة واستخدام المنتج والصناعة وما إلى ذلك.

هناك عدد من معايير اختبار الشد التي طورتها منظمات مثل ASTM وBSI وDIN وISO وMIL.

تشمل معايير الاختبار شائعة الاستخدام:

ASTM B913, ASTM D76, ASTM D1876, ASTM D3822, ASTM D412, ASTM D638, ASTM D828, ASTM E8

BS 5G 178, BS EN 1895

ISO 37, ISO 527, ISO 1924, ISO 13934

MIL-C-39029, MIL-T-7928

تنقسم عملية اختبار الشد إلى 4 مراحل:

1. المرحلة المرنة (يزداد عمود نسبة الإجهاد والانفعال، ويمكن لحمولة التفريغ استعادة الحالة الأصلية)؛

2. مرحلة الخضوع (زيادة الانفعال أكبر من الإجهاد، يبدأ حدوث التشوه اللدن، الحد الأدنى للإجهاد هو نقطة الخضوع).

3. مرحلة التعزيز (يزداد الضغط أيضًا، الحد الأقصى لقيمة قوة الشد)

4. مرحلة العنق (الإجهاد يزيد من انخفاض الإجهاد، مما يؤدي إلى "معانقة" كسر).