W teście rozciągania obciążenie szczytowe wynosiło 69 kN, ale punkt obciążenia uszkodzeniem wynosił 60 kN. Dlaczego jest niższy?
mechanical-engineering
structural-engineering
civil-engineering
stresses
Harrison De George
źródło
źródło
Odpowiedzi:
To jest spowodowane przewężenie .
Kiedy słupek jest napięty, mają miejsce dwa przeciwstawne mechanizmy:
Tak długo jak wzrost modułu sprężystości jest większy niż utrata obszaru, zmierzone naprężenie (lub siła) będzie wzrastać. Jednak w pewnym momencie materiał zaczyna tracić obszar szybciej, niż twardnieje, co oznacza, że siła potrzebna do dalszego odkształcania elementu zaczyna zmniejszać się, aż element osiągnie maksymalną zdolność odkształcania i zaskoczy.
Teraz, jeśli mierzysz siłę i dzielisz przez pierwotny przekrój poprzeczny elementu, aby uzyskać wyniki naprężeń, wtedy będą one miały ten sam profil, co wyniki siły: zwiększając się do szczytowego obciążenia, a następnie spadając do punktu awarii . Jest to znane jako stres inżynierski .
Jeśli jednak użyjesz specjalnego sprzętu do pomiaru rzeczywistej powierzchni przekroju, ponieważ zmienia się ona podczas testu, zobaczysz, że naprężenie faktycznie wzrosło podczas całego testu z powodu hartowania pod wpływem stresu. Jest to znane jako prawdziwy stres .
Oto wykres pokazujący różnicę między inżynierią a rzeczywistym stresem. Czerwona linia reprezentuje stres inżynierski i niebieski, prawdziwy stres.
Źródło: Wikipedia
Jak sama nazwa wskazuje, inżynierowie zwykle wykorzystują stres inżynierski z tego prostego powodu, że jest on nieskończenie łatwiejszy do zmierzenia i zaprojektowania. Jak pokazuje powyższy diagram, różnica pomiędzy inżynierią a rzeczywistym stresem w zakresie elastyczności, gdzie spędzamy 95% naszego czasu jest bardzo mała.
źródło