Како израчунати снагу савијања

Садржај

• Дефиниција чврстоће напретка
• Тести у три тачке или у четири тачке
• Израчунавање чврстоће савијања чврстоће у три тачке
• Прорачун савијања чврстоће савијања у четири тачке

Откривање колике силе може толерисати објект пре него што га разбије у многим је ситуацијама корисно, посебно за инжењере. То се мора утврдити на основу експерименталних резултата, који у суштини укључују излагање материјала већој количини силе, све док се не поквари или трајно савије. Али извођење стварних прорачуна за израду чврстоће на савијање материјала може се чинити заиста изазовним. Срећом, под условом да имате праве информације, лако ћете се бавити прорачуном.

Дефиниција чврстоће напретка

Чврстоћа савијања (или модул пукнућа) је количина силе коју предмет може да преузме без пуцања или трајног деформисања. Ако вам је тешко заобићи главу, размислите о дрвеној дасци која је подржана на два краја. Ако желите знати колико је дрво снажно, један од начина тестирања било би јаче и јаче гурати према средини даске док не пукне. Максимална сила притиска коју може да издржи пре лома је чврстоћа на савијање дрвета. Ако би други комад дрвета био јачи, подржавао би већу силу пре него што се разбио.

Снага савијања вам заиста говори о максималној количини напрезања коју материјал може да предузме (тако да ћете можда видети и „флексални стрес“), а наводи се и као сила (у невтонима или килограмима) по јединици површине (у метрима у квадрат или квадратни инч).

Тести у три тачке или у четири тачке

Постоје две методе испитивања чврстоће на савијање, али су врло сличне. Дуг правоугаони узорак материјала је подржан на крајевима, тако да у средини нема потпору, али су крајеви чврсти. Затим се оптерећење или сила примењују на средњи део све док се материјал не поквари.

За испитивање савијања у три тачке, стално расте оптерећење у средини узорка све док не дође до пуцања или трајног савијања у материјалу. Флексибилна испитна машина може применити све веће силе и прецизно забележити количину силе у тренутку ломљења.

Испитивање савијања у четири тачке је врло слично, осим што се оптерећење врши у две тачке истовремено, опет према центру узорка. Најлакше је израчунати снагу савијања када се једно оптерећење или сила примени трећином пута између носача, а друго се примени две трећине пута између њих. Дакле, у овом примеру средња трећина узорка би имала силе примењене на обе стране.

Израчунавање чврстоће савијања чврстоће у три тачке

За тест у три тачке, снага савијања (дат је симбол σ) може се израчунати користећи:

σ = 3ФЛ / 2вд²

У почетку би ово могло изгледати застрашујуће, али када знате шта значи сваки симбол, то је једна једноставна једначина.

Ф значи максимална примењена сила, Л је дужина узорка, в је ширина узорка и Д је дубина узорка. Дакле, за израчун чврстоће на савијање (σ), помножите силу са дужином узорка, а затим то множите са три. Затим помножите дубину узорка са собом (тј. Уврстите је у квадрат), резултат помножите са ширином узорка, а затим га множите са два. На крају, први резултат поделите са другим.

У СИ јединицама, дужине, ширине и дубине ће се мерити у метрима, док ће се снага мерити у невтонима, а резултат ће бити пасцалс (Па), или невтон по метру у квадрату. У царским јединицама дужине, ширине и дубине мереће се у инчима, а сила се мери у килограмима, а резултат у килограмима по квадратном инчу.

Прорачун савијања чврстоће савијања у четири тачке

Испитивање у четири тачке користи исте симболе као и израчунавање теста у три тачке.Али уз претпоставку да се та два оптерећења или силе примене тако да се узорак подели на трећине, изгледа много једноставније:

σ = ФЛ / вд²

Имајте на уму да је ово потпуно исто као и формула за тестове у три тачке, али без фактора 3/2. Зато једноставно помножите силу примену са дужином, а затим то поделите са ширином материјала помноженом са квадратом дубине.