تحقیق آزمایش رفتار مواد در مقابل نیرو ها

تحقیق آزمون رفتار مواد در مقابل نیرو ها

قسمتهایی از متن:

1- آزمونهای مخرب

1-1-آزمون كشش

رفتار مواد در مقابل نیروهای كششی

          بررسی رفتار الاستیكی و بیشتر پلاستیكی مواد به كمك نمودار تنش – تغییر بعد نسبی انجام می گیرد. برای به دست آوردن چنین نمودارهایی بیشتر از آزمایش كشش استفاده می شود.

          آزمایش كشش از معمولترین و ساده ترین آزمایشهاست كه به كمك آن نه فقط میتوان درباره رفتار الاستیكی و پلاستیكی مواد مختلف پیشگویی كرد، بلكه میتوان تعداد زیادی از خواص مكانیكی مواد از قبیل انعطاف پذیری ، مقاومت كششی، حد الاستیكی، مدو الاستیكی، حد تسلیم و استحكام شكست كه برای كاربرد صنعتی مواد حائز اهمیت هستند را تعیین كرد.

          در این آزمایش نمونه تهیه شده از جسم مورد نظر را روی یكی از انواع دستگاههای آزمایش كشش تحت تاثیر نیروی كشش، كه با سرعت یكنواختی تا موقع شكست یا پاره شدن نمونه بر ان وارد می شود، قرار می دهیم. (شكل 1)   

          نمونه های آزمایش كشش به شكلهای استاندارد شده گرد و یا مسطح هستند. (شكلهای 1-2 و 1-3)

          نمونه ها باید صاف و عاری از هرگونه شیار و یا زدگی باشند. طراحی نمونه های استاندارد شده باید طوری باشد كه نمونه در موقع وارد آمدن نیرو بر آن تحت تاثیر نیروی تك محوری بوده و تنش محوری به صورت همگن و یكنواخت بر روی سطح مقطع توزیع شده و از به وجود آمدن تمركز تنش در محلهای اتصال نمونه به دستگاه جلوگیری شود.

          در هنگام آزمایش مقدار نیرو و تغییر طولهای مربوط به آنها اندازه گیری و بر روی نموداری رسم می شود. (شكل 1-4) در قسمت OA نمونه كاملاَ در حالت الاستیكی خالص است و بین افزایش نیرو و تغییر طول تناسب خطی برقرار است كه به كمك مدول الاستیكی و رابطه هوك تعیین می شود. بدین جهت این قسمت از منحنی خط هوك هم نامیده می شود و نقطه A انتهای قسمت الاستیكی و نقطه شروع تغییر شكل پلاستیكی را نشان میدهد.

...

رفتار مواد در مقابل نیروهای ضربه ای:

یك ماده با وجود انعطاف پذیری و استحكام بالایی كه دارد تحت تاثیر عواملی می تواند ترد و شكننده شود، بدین صورت كه تحت آن شرایط تمایل به یك شكست ناگهانی با مقدار بسیار كمی تغییر شكل پلاستیكی پیدا می كند. طبیعتا” این پدیده می تواند خطراتی را به دنبال داشته باشد. عمده ترین عوامل موثر عبارتند از: درجه حرارتهای پایین، سرعتهای بالای وارد مدن تنش، حالت تنش سه محوری.

علل ظاهر گشتن خاصیت تردی می تواند، تجمع رسوبات یا فازهای سخت مخصوصا” در مرزدانه ها، نفوذ گازها (ترد شدن در اثر گاز هیدروژن) ایجاد عیوب نقطه ای (جاهای خالی) در اثر اشعه و همچنین اثرات خوردگی و اكسیداسیون باشد. از این جهت گفته می شود كه در مواضعی كه بی نظمی وجود دارد مقدار تنش ایجاد شده به طور موضعی از تنش شكست تجاوز كرده و ترك ظاهر می شود و به محض شروع ترك تمركز تنش پیش می آید و ترك گسترش یافته منجربه شكست می شود. در عمل، این پدیده در جنگ جهانی دوم با دو نیم شدن یك كشتی جنگی در نواحی نزدیك به قطب شمال ظاهر گشت. كه تحقیقات وسیعی را در این زمینه به همراه آورد.

به كمك آزمایش ضربه می توان محدوده های درجه حرارتی را كه در آن مواد رفتاری ترد و یا نرم از خود نشان می دهند، مشخص كرد. در این آزمایش ضربه، مقدار كار یا انرژی لازم برای شكست یك نمونه (از جنس فلز یا مواد پلیمری)، كه تحت شرایط نامناسب تنش قرار گرفته باشد، اندازه گیری می شود.

چنانچه این مقدار انرژی كم باشد می توان چنین نتیجه گیری كرد كه ماده ترد بوده و دارای حساسیت بالایی در مقابل نیروهای ضربه ای است و اگر این انرژی بالا باشد ماده نرم وانعطاف پذیر است و بار بیشتری را می تواند تحمل كند و یا به عبارتی دارای سفتی بالایی است. با این آزمایش همچنین می توان محدوده درجه حرار انتقال شكست نرم به شكست ترد را تعیین كرد.

...

عناوین اصلی:

1- آزمونهای مخرب

1-1-آزمون كشش

رفتار مواد در مقابل نیروهای كششی

2-1-آزمایش فشار :

رفتار مواد در مقابل نیروهای فشاری :

تاثیر عوامل موثر بر روی نتایج آزمایش:

1 – حالت تنش و اصطكاك: 

2 – نسبت ارتفاع به قطر نمونه: 

3 – درجه پرداختكاری سطح قاعده نمونه: 

4 – شكل نمونه:

3-1- سختی :

1       - سختی برینل :

معایب روش برینل:

2       – سختی راكول :

3       – سختی ویكرز:

مزایای روش ویكرز:

معایب روش ویكرز:

1-4 آزمونهای ضربه

رفتار مواد در مقابل نیروهای ضربه ای:

5-1-آزمایش خستگی:

رفتار مواد در مقابل نیروهای دینامیكی متناوب

 آزمون خزش

رفتار مواد در مقابل نیروهای استاتیكی در دماهای بالا