Sisältö
- TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
- Painekuormituksen testaamiseen liittyvät näkökohdat
- Tietopisteet puristusstressimallissa
- vinkkejä
- Puristuslujuuden laskeminen
Puristuslujuus on tehokas tapa mitata kuinka paljon kuormitusta pinta tai materiaali kestää. Tämän tyyppisen lujuuden testi suoritetaan kohdistamalla voimaa alaspäin esineen päälle, pariksi tasaisen ja vastakkaisen voiman kanssa, joka kohdistuu ylöspäin alaosaan. Toisin sanoen, puristat sen - ja määrität sitten yksinkertaisella matemaattisella kaavalla puristuskuorman, joka kului ennen materiaalin epäonnistumista.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
Puristusrasituskaava on:
CS = F ÷ A, missä CS on puristuslujuus, F on voima tai kuorma vikakohdassa ja on alkuperäinen poikkileikkauspinta-ala.
Painekuormituksen testaamiseen liittyvät näkökohdat
Puristuslujuustesti vaatii tarkkoja mittauksia, joten puristusjännityskokeen "puristusprosessi" on suoritettava huolellisesti valvotuissa olosuhteissa, mukaan lukien yhtä suuret ja vastakkaiset voimat, jotka kohdistetaan materiaalin puristamiseen sekä ylä- että alaosasta.
Tämän takia ja koska testi suoritetaan vikaan tai pysyvään muodonmuutokseen, et halua testata todellista rakennetta in situ; sen sijaan testaa kuutio- tai lieriömäinen näyte. Kuution tai sylinterin muoto varmistaa, että näytteessäsi on ylä- ja alaosassa tasaiset, yhdensuuntaiset pinnat ja että molemmat pinnat ovat poikkileikkaukseltaan - toisin sanoen otetut suorassa kulmassa näytteen pystyakseliin nähden.
Tietopisteet puristusstressimallissa
Kun olet asettanut näytteesi sopivaan laitteeseen tieteellistä "puristamista" varten, sinun on otettava huomioon kaksi tietopistettä. Ensimmäinen on ylittämäsi näytteen poikkileikkausalue tai toisin sanoen vain yhden sen pinnan pinta-ala.
Toinen datapiste, joka sinun on mitattava, on näyteeseesi kohdistettu voima sillä hetkellä, kun se epäonnistuu. Käytä voimaa hitaasti epäonnistumiseen saakka, mikä yleensä määritellään pysyväksi muodonmuutokseksi. Toisin sanoen muodonmuutos, joka ei palauta alkuperäiseen muotoonsa puristusvoiman poistamisen jälkeen. Usein "pysyvä muodonmuutos" tapahtuu, kun esine rikkoutuu.
vinkkejä
Puristuslujuuden laskeminen
Kun olet saanut nämä tietopisteet - oletko mitannut ne itse laboratoriossa vai saanut ne sanamuotoon, voit laskea esineesi puristuslujuuden. Kaava on:
CS = F ÷ A, missä CS on puristuslujuus, F on voima tai kuorma vikakohdassa ja on alkuperäinen poikkileikkauspinta-ala.
Esimerkki: Sinua on pyydetty laskemaan betonisylinterin puristuslujuus. Sylinterin poikkileikkauspinnat ovat kukin 6 tuumaa poikki, ja sylinteri epäonnistui voimalla 71 000 kiloa. Mikä on kyseisen betoninäytteen puristuslujuus?
Voit mennä eteenpäin ja korvata voimamittauksen, 71 000 puntaa, yhtälöksi F. Mutta älä ole kiirettä ja kytke 6 tuumaa poikkipinta-alaan, . Sinulle on annettu sylinterin pinnan halkaisija, mutta tarvitset sen pinnan pinta-alaa.
Pinta-alan laskemiseksi muista, että ympyrän pinta-ala on πr2, missä R on ympyrän säde, joka on yhtä suuri kuin puoli ympyrän halkaisijaa. Joten halkaisijaltaan 6 tuumaa ympyrän säde on 3 tuumaa ja sen pinta-ala on π (3)2 = 28,26 tuumaa2.
Nyt kun sinulla on nämä tiedot, yhtälösi kuuluu seuraavasti:
CS = 71 000 puntaa ÷ 28,26 tuumaa2 = 2,512 psi
Joten näytteesi puristuslujuus on 2 512 psi. Muuten, tämä on linjassa vakiona olevan betonin puristuslujuuden kanssa 2 500 psi: n asumiskäyttöön; Kaupallisten rakenteiden betonin puristuslujuus voi olla vähintään 4000 psi.