تنش تسلیم و استحکام کششی پیچ و مهره + نمودار

تنش تسلیم

تنش تسلیم به حداقل تنشی اشاره دارد که در آن یک ماده بدون افزایش قابل توجه بار تغییر شکل می دهد. به عبارت دیگر، حداقل تنش مورد نیاز برای ایجاد جریان مواد(متریال)، تنش تسلیم است و معیاری برای سنجش استحکام ساختار مواد است. تنشی که در آن تسلیم رخ می دهد هم به سرعت تغییر شکل (میزان کرنش) و هم به طور قابل توجهی به دمایی که در آن تغییر شکل رخ می دهد بستگی دارد. برخی از مواد را بیشتر می توان به عنوان جامدات نرم توصیف کرد تا به عنوان سیال. جامدات نرم نمونه های عالی از موادی هستند که تنش تسلیم را نشان می دهند. این تسلیم ناگهانی مشخصه آهن و فولادهای آنیل شده است. در سایر فلزات، تغییر شکل به تدریج شروع می شود.

تنش تسلیم چیست؟

تنش تسلیم یک جامد اساساً نقطه ای است که در آن هنگام افزایش تنش اعمال شده، جامد مورد نظر ابتدا رفتار مایع با تغییر شکل مداوم را نشان می دهد. بحث های زیادی در این باره وجود دارد که آیا تنش تسلیم مایعات وجود دارد یا خیر؟ این بحث ها عمدتا به دلیل مشکلات تجربی در تعیین تنش تسلیم است. محصولات مصرفی مانند خمیر دندان، بتن، محصولات غذایی و حتی مواد ته نشین شده زباله های هسته ای رادیواکتیو تنش های تسلیم را نشان می دهند. درک جریان پلاستیک در تکنولوژی موضوعی حیاتی است، به ویژه در تولید تعداد زیادی از اشیاء در انواع اشکال پیچیده. وجود تنش تسلیم قابل توجه ویژگی های مختلفی را به سیال منتقل می کند که ممکن است مطلوب باشد یا نباشد.

نمودار تنش-کرنش

استحکام یک ماده را می توان با آزمایشی به نام تست کشش تعیین کرد. در این آزمایش، مواد به طور بی‌رحمانه ای از دو سر/انتهای آن کشیده می‌شوند. رابطه بین تنشی که جسم تحت آن قرار می گیرد و در نتیجه کرنشی که متحمل می شود را می توان نمودار کرد و این نمودار به عنوان نمودار تنش-کرنش شناخته می شود.

از نمودار تنش-کرنش ارائه شده در بالا، متوجه می‌شویم که ماده در ابتدا هنگامی که کشیده می‌شود مانند یک الاستیک رفتار می‌کند. تحت حد الاستیک، کرنش ناشی از تنش برگشت پذیر است. این ماده کشیده می شود، اما پس از آزاد شدن تنش، طول اولیه خود را حفظ می کند. تنش اضافی یک ماده را برای همیشه تغییر شکل می دهد و اعمال تنش بیشتر منجر به تشکیل فرم گردن مانند می شود که همراه با تغییر شکل است.

تنش تسلیم چیست؟

نکات نمودار تنش-کرنش

نمودار تنش-کرنش دارای نقاط یا مناطق مختلفی به شرح زیر است:

  • حد نسبی
  • حد کشسانی
  • نقطه تسلیم
  • نقطه تنش نهایی
  • شکستگی یا نقطه شکست

نکات نمودار تنش-کرنش

حد نسبی

این ناحیه در منحنی تنش-کرنش است که از قانون هوک پیروی می کند. در این حد، نسبت تنش با کرنش به ما ثابت تناسب معروف به مدول یانگ می دهد. نقطه OA در نمودار حد نسبی نامیده می شود.

حد کشسانی

این نقطه ای از نمودار است که وقتی بار وارد شده بر روی آن کاملاً برداشته می شود، ماده به موقعیت اولیه خود باز می گردد. فراتر از این حد، ماده به موقعیت اولیه خود باز نمی گردد و تغییر شکل پلاستیکی در آن ظاهر می شود.

نقطه تسلیم

نقطه تسلیم به عنوان نقطه ای تعریف می شود که در آن ماده شروع به تغییر شکل پلاستیکی می کند. پس از عبور از نقطه تسلیم، تغییر شکل پلاستیک دائمی رخ می دهد. دو نقطه تسلیم وجود دارد (i) نقطه تسلیم بالا (ii) نقطه تسلیم پایین.

نقطه تنش نهایی

این نقطه ای است که نشان دهنده حداکثر تنشی است که یک ماده می تواند قبل از شکست تحمل کند. فراتر از این نقطه، شکست رخ می دهد.

شکستگی یا نقطه شکست

این نقطه ای از منحنی تنش-کرنش است که در آن شکست ماده رخ می دهد.

سوالات متداول

واحد SI در تنش تسلیم چیست؟

از آنجایی که تنش تسلیم به تغییر شکل که در نتیجه تنش اعمالی است مربوط می شود، واحد SI تنش تسلیم N.m 2 است. در سیستم CGS، تنش تسلیم g.cm2 است.

یکی از عواملی که تنش تسلیم را به خطر می اندازد نام ببرید؟

آنیلینگ( بازپخت) یکی از عواملی است که تنش تسلیم را به خطر می اندازد. بازپخت به عنوان فرآیندی تعریف می شود که در آن گرمایش بالاتر از دمای تبلور مجدد انجام می شود. در طول فرآیند، تعداد نابجایی ها کاهش می یابد که منجر به کاهش تنش تسلیم می شود. تنش تسلیم یک ماده را می توان با سخت کاری، پالایش دانه و کار سرد افزایش داد.

یک مثال از ماده ای که پدیده نقطه تسلیم را نشان می دهد، بیاورید؟

فولاد نمونه ای از ماده ای است که پدیده نقطه تسلیم را نشان می دهد. وجود اتم های بینابینی مسئول پدیده نقطه تسلیم است. برای اینکه تغییر شکل پلاستیک رخ دهد، باید تنش اضافی اعمال شود تا اتم ها به طور یکنواخت در اطراف نابجایی ها جدا شوند.

درست یا نادرست بودن عبارت داده شده را بیان کنید: سخت کاری باعث کاهش قدرت تسلیم ماده می شود.

عبارت داده شده نادرست است زیرا سخت کاری مقدار تنش تسلیم را افزایش می دهد. همچنین شکل پذیری فلز را کاهش می دهد.

منبع

چقدر این پست مفید بود؟

روی یک ستاره کلیک کنید تا به آن امتیاز دهید!

میانگین امتیاز 0 / 5. تعداد آرا: 0

تا الان رای نیامده! اولین نفری باشید که به این پست امتیاز می دهید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Call Now Button