วัสดุแต่ละชนิดมีคุณสมบัติที่กำหนดคุณสมบัติเพิ่มเติม หนึ่งในคุณสมบัติเหล่านี้คือความทนทานต่อความเค้นเชิงกล ซึ่งเรียกว่าความเค้นสูงสุด ภายใต้แนวคิดนี้ ไม่เพียงแต่การทำลายวัสดุที่จุดแตกหักเท่านั้น แต่ยังเข้าใจถึงลักษณะของการเสียรูปที่เหลือด้วย กล่าวอีกนัยหนึ่งมันเป็นการต่อต้านกองกำลังภายนอกที่นำไปสู่การลดกำลังลง บทความกล่าวถึงแรงดันไฟฟ้าดังกล่าว วิธีคำนวณ และการพิจารณา
ตัวบ่งชี้นี้คืออะไร
ความเค้นสูงสุดของวัสดุคือความต้านทานแรงดึงสูงสุดที่ต้องนำไปใช้กับพื้นที่หน้าตัดซึ่งสามารถต้านทานได้จนกว่าจะถูกทำลายหรือแตกหักอย่างสมบูรณ์ สูตรการคำนวณอย่างง่ายมีลักษณะดังนี้: ความเค้นเท่ากับแรงหารด้วยพื้นที่ จะเห็นได้ว่ายิ่งพื้นที่มากเท่าไรก็ยิ่งต้องใช้แรงน้อยลงเท่านั้นแนบ. เช่นเดียวกันและในทางกลับกัน ยิ่งหน้าตัดของชิ้นงานเล็กเท่าไหร่ก็ยิ่งต้องใช้แรงมากเท่านั้นในการหัก
อย่างไรก็ตาม ดัชนีความแข็งของวัสดุต่างกันไม่เหมือนกัน บางแบบเปราะบางแบบยืดหยุ่นได้ ความเค้นสูงสุดที่อนุญาตสำหรับแต่ละรายการนั้นพิจารณาจากการทดสอบทางกล ผลลัพธ์จะถือว่าสำเร็จเมื่อสัญญาณภายนอกของการละเมิดความสมบูรณ์ปรากฏบนพื้นผิวของตัวอย่าง พวกเขาสามารถแสดงออกในรูปแบบของการทำลายล้างหรือการแตกหัก สำหรับระยะหลังจะใช้คำว่า "จุดผลตอบแทน" อันแรกพูดถึงความเปราะบาง อันที่สองคือความปั้น
แนวคิดทั้งสองมีความเกี่ยวข้องกับความเครียดขั้นสุดท้ายที่ความแข็งแรงของวัสดุแตกสลาย ให้เราพิจารณารายละเอียดเพิ่มเติมว่าแนวคิดทั้งสองนี้มีความแตกต่างกันอย่างไร
ความตึงและความลื่นไหล
ความแข็งของวัสดุสามารถแบ่งออกเป็นสองแนวคิด เช่น ความเปราะบางและความเหนียว:
- อันแรกเกี่ยวข้องกับการทำลายโครงสร้างตัวอย่างที่แรงกระทำต่ำอยู่แล้ว วัสดุยืดหยุ่นทนต่อแรงกระแทกจากภายนอก เหลือเพียงการเสียรูปที่เหลือในรูปแบบของการแตกหัก ตามนั้นสำหรับองค์ประกอบพลาสติก เกณฑ์ของความเปราะบางคือการดัด เพราะมันเกิดขึ้นเร็วกว่าการทำลายทั้งหมด
- ในการงอตัวอย่าง คุณต้องใช้ความพยายามน้อยกว่าที่จะหัก ดังนั้นสำหรับชิ้นส่วนพลาสติก ความเค้นสูงสุดคือความแข็งแรงของผลผลิต ผลิตภัณฑ์ที่เปราะบางก็มีความลื่นไหลเช่นกัน แต่ตัวบ่งชี้นี้เล็กเกินไปสำหรับพวกเขา
แรงดันไฟ,ซึ่งเกิดขึ้นในภาคตัดขวางของตัวอย่างเรียกว่าค่าที่คำนวณได้ ต่อไปเราจะพิจารณาในรายละเอียดเพิ่มเติม
สูตรคำนวณความเครียด
การคำนวณความเครียดจำกัดจะดำเนินการตามสูตรต่อไปนี้:
s=s(ก่อนหน้า) / n
ที่ไหน:
- s - ความเค้นปกติที่ตั้งฉากกับพื้นผิวของผลิตภัณฑ์
- s(ก่อนหน้า) - ความเค้นสูงสุด ซึ่งนำไปสู่การทำลายตัวอย่างอย่างสมบูรณ์หรือการเสียรูปของตัวอย่าง และสำหรับวัสดุที่มีความเหนียว (อ่อน) ค่าจะบ่งบอกถึงความแข็งแรงของผลผลิต และสำหรับองค์ประกอบที่เปราะ - ความต้านแรงดึง
- n - ปัจจัยด้านความปลอดภัยที่ทำให้เป็นมาตรฐาน ซึ่งจำเป็นเพื่อชดเชยการโอเวอร์โหลดชั่วคราวในโครงสร้างการทำงานที่ทำจากวัสดุนี้
ในการคำนวณแรงเฉือน ใช้สูตร:
t=s / 1 + v
ในนั้น:
- t - แรงเฉือน
- v - อัตราส่วนของปัวซองซึ่งใช้กับวัสดุก่อสร้างเฉพาะ
สรุป
ตัวบ่งชี้ความเครียดเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญสำหรับการคำนวณความแข็งแรงของโครงสร้างการทำงาน ใช้ในการออกแบบองค์ประกอบรับน้ำหนัก ช่วยกำหนดขอบเขตการทำงานของชิ้นส่วนและอายุการใช้งาน