هر ماده دارای مجموعه ای از خواص است که ویژگی های بعدی آن را تعیین می کند. یکی از این ویژگی ها مقاومت در برابر تنش مکانیکی است که به آن تنش نهایی می گویند. تحت این مفهوم نه تنها تخریب مواد در نقطه شکست، بلکه ظاهر تغییر شکل باقیمانده نیز درک می شود. به عبارت دیگر، مقابله با نیروهای خارجی است که منجر به تضعیف قدرت می شود. این مقاله در مورد چیستی ولتاژ، نحوه محاسبه و تعیین آن صحبت می کند.
این شاخص چیست؟
تنش نهایی یک ماده، حداکثر استحکام کششی است که باید در سطح مقطع آن اعمال شود، که می تواند تا زمانی که کاملاً از بین رفته یا شکسته شود، در برابر آن مقاومت کند. یک فرمول محاسبه ساده به این صورت است: تنش برابر است با نیرو تقسیم بر مساحت. از آن می توان دریافت که هر چه منطقه بزرگتر باشد، نیروی کمتری مورد نیاز است.ضمیمه کردن همینطور است و بالعکس. هرچه سطح مقطع قطعه کار کوچکتر باشد، نیروی بیشتری برای شکستن آن لازم است.
با این حال، شاخص های سختی مواد مختلف یکسان نیست. برخی شکننده هستند، برخی دیگر انعطاف پذیر هستند. حداکثر تنش مجاز برای هر کدام توسط آزمایش های مکانیکی تعیین می شود. نتیجه زمانی حاصل می شود که علائم خارجی نقض یکپارچگی در سطح نمونه ظاهر شود. آنها می توانند به صورت تخریب یا شکستگی بیان شوند. برای دومی، از اصطلاح "نقطه تسلیم" استفاده می شود. اولی از شکنندگی صحبت می کند، دومی از انعطاف پذیری.
هر دو مفهوم با تنش نهایی که در آن استحکام مواد شکسته می شود، مرتبط هستند. اجازه دهید با جزئیات بیشتری در نظر بگیریم که چگونه این دو مفهوم متمایز می شوند.
تنش و سیالیت
سختی مواد را می توان به دو مفهوم شکنندگی و شکل پذیری تقسیم کرد:
- اولین مورد شامل تخریب ساختار نمونه در حال حاضر با نیروهای کم اثر است. مواد الاستیک در برابر ضربه خارجی مقاومت می کنند و تنها تغییر شکل باقیمانده به شکل شکستگی باقی می ماند. بنابراین، برای عناصر پلاستیکی، معیار شکنندگی خمش است، زیرا زودتر از تخریب کامل رخ می دهد.
- برای خم کردن نمونه، باید تلاش کمتری نسبت به شکستن انجام دهید. بنابراین، برای قطعات پلاستیکی، تنش نهایی، قدرت تسلیم است. محصولات شکننده نیز سیالیت دارند، اما این شاخص برای آنها بسیار کوچک است.
ولتاژ،که در مقطع نمونه رخ می دهد، محاسبه شده نامیده می شود. در مرحله بعد، آن را با جزئیات بیشتری در نظر خواهیم گرفت.
فرمول های محاسبه تنش
محاسبه تنش های حدی طبق فرمول زیر انجام می شود:
s=s(قبلی) / n
کجا:
- s - تنش معمولی عمود بر سطح محصول؛
- s (قبلی) - تنش نهایی، که منجر به تخریب کامل نمونه یا تغییر شکل آن می شود، و برای مواد انعطاف پذیر (نرم)، مقدار به معنی استحکام تسلیم است، و برای عناصر شکننده - استحکام کششی؛
- n - ضریب ایمنی نرمال شده، که برای جبران اضافه بارهای موقت در سازه های کاری ساخته شده از این ماده ضروری است.
برای محاسبه بارهای برشی از فرمول استفاده کنید:
t=s / 1 + v
در آن:
- t - تنش برشی؛
- v - نسبت پواسون، که به یک ماده ساختمانی خاص اعمال می شود.
نتیجه گیری
نشانگر تنش یک پارامتر مهم برای محاسبه مقاومت سازه کاری است. در طراحی عناصر باربر استفاده می شود. به تعیین میزان عملکرد یک قطعه و عمر مفید آن کمک می کند.
