Optymalizacja pracy oraz materiałów jest kluczowym aspektem w przemyśle. Odpowiada ona bowiem w dużej mierze za efektowność procesów. Dzięki temu końcowy produkt nie jest ani gorszy, ani lepszy niż zakładano na początku. Warto jednak pamiętać, że optymalizacja ściśle wiąże się ze stosowanymi tworzywami, dlatego też tak ważne jest, by dokładnie je sprawdzać. Stąd też znaczna część przedsiębiorstw przemysłowych decyduje się na wykonanie profesjonalnych badań wytrzymałościowych materiałów. Czym jest owa wytrzymałość materiałów? Dowiesz się z naszego artykułu!
Co to jest wytrzymałość materiałów?
Wytrzymałość materiałów to dziedzina wiedzy inżynierskiej, zajmująca się określaniem podatności materiałów na odkształcenia względem różnych sił oraz ich kierunków. Co więcej, opisuje i określa także związki między tworzywami. Materiały dzielą się na kilka różnych kategorii: ciągłe, jednorodne oraz izotopowe.
W tym miejscu należy odwołać się do zasady de Saint-Veneta, która opisuje pojęcie wytrzymałości materiałów. Jak mówi definicja: jeśli siły statyczne w układzie działają na ciało sprężyste, a ten układ zmieni się na dowolny inny, ale statycznie równoważny, to istnieje przekrój wspomnianego ciała, który jest dostatecznie odległy od miejsca przyłożenia sił, że wpływ działających sił ulega uśrednieniu.
Rodzaje wytrzymałości materiałów
– wytrzymałość na rozciąganie
– Wytrzymałość na zginanie
– wytrzymałość na ściskanie
– wytrzymałość na skręcanie
Wytrzymałość na rozciąganie
Wytrzymałość na rozciąganie to naprężenie, które odpowiada sile rozciągającej, uzyskanej podczas statycznej próby rozciągania. Istotne jest tu odniesienie do pierwotnego pola przekroju poprzecznego badanej próbki. Najczęściej związane jest to z badaniem wytrzymałościowym metali oraz tworzyw sztucznych. wytrzymałość na rozciąganie stanowi najistotniejszą właściwość mechaniczną. Jest to wartość naprężenia, po której próbka tworzywa ulega rozerwaniu.
Wytrzymałość na zginanie
Wytrzymałość na zginanie to odporność na zniekształcenia, które polegają na zmianie krzywizny osi próbki czy też powierzchni środkowej. W przypadku przekroju poprzecznego części zginanych występuje liniowa zmienność rozkładu normalnych naprężeń. Jest ona efektem momentów zginających.
Wytrzymałość na ściskanie
Wytrzymałość na ściskanie jest związana z dwoma kategoriami, czyli ze ściskaniem czystym oraz pomiarem sztywności obwodowej. Jeśli chodzi o ściskanie czyste, próby wytrzymałościowe polegają na przyłożeniu równomiernego obciążenia prostopadłego do powierzchni sprawdzanego tworzywa. Z kolei pomiar sztywności obwodowej wykonuje się poprzez przyłożenie siły na pobocznicę walca, a więc w kierunku prostopadłym do osi próbki, czyli do rury i określonej średnicy zewnętrznej i grubości ścianki.
Wytrzymałość na skręcanie
Wytrzymałość na skręcanie to właściwość materiału, na który wpływa moment skręcający. Działa on na niego w płaszczyźnie. Powstają wtedy naprężenia ścinające w płaszczyźnie równoległej. W tym przypadku możliwe jest wyróżnienie skręcania czystego oraz prostego. W przypadku skręcania czystego do ścianek poprzecznych przyłożone jest obciążenie o rozkładzie q, ograniczające się do dwóch skierowanych przeciwnie momentów. Z kolei skręcanie proste dotyczy tego, że do ścianek poprzecznych przełożone są dwie przeciwnie skierowane siły, które mają równą wartość skupionych momentów skręcających.
W kolejnych artykułach opisujemy:
Rodzaje stali, oznaczenia, klasyfikacja i normy
Rodzaje aluminium, klasyfikacja i oznaczenia
Teflon – zastosowanie i właściwości
Żeliwo – rodzaje, spawanie, zastosowanie, właściwości
Mosiądz – właściwości, zastosowanie, skład, rodzaje
Miedź – co to jest, właściwości, zastosowanie
