Испытание на сжатие при плоской деформации - это специализированное испытание, используемое для некоторых материалов, от металлов [1] до грунтов. [2]
Металлы [ править ]
Один из вариантов теста также известен как тест Уоттса-Форда . Это инженерное испытание и особенно специализированный способ определения некоторых характеристик материала испытываемого металла , и его специализацию можно резюмировать этой цитатой:
Испытание полезно, когда листы слишком малы для испытания на растяжение в сбалансированном двухосном испытании. Он может давать кривые напряжения-деформации до значительно более высоких деформаций, чем при испытаниях на растяжение. [3]
Испытания на сжатие с плоской деформацией обычно используются для измерения механических свойств и изучения развития микроструктуры в процессе термомеханической обработки. [4] Во время испытания образец помещается между пуансонами и ограничивающими пластинами. Когда верхний пуансон прижимается вниз во время испытания материала, образец вытягивается в горизонтальном направлении. Трение между инструментом и образцом можно уменьшить, применяя смазочные материалы, такие как графит, MoS2, стекло или PTFE (тефлон). [5]
Испытание по существу состоит из тонкого металлического стержня, сжимаемого двумя сжимающимися полосками одинаковой ширины, которые расположены с противоположных сторон тонкого стержня. Затем, в диапазоне возрастающих нагрузок на стержень, сжимающие силы приводят к уменьшению толщины металлического стержня. Это изменение толщины затем измеряется последовательно после каждого нагружения, и после некоторых математических расчетов можно построить кривую напряжения-деформации .
Преимущества теста Уоттса-Форда заключаются в том, что он удобен для испытания тонких листов или полос, он похож на процесс прокатки (при анализе производства), фрикционные эффекты могут быть минимизированы, здесь нет `` склеивания '', которое могло бы произойти в цилиндрическое испытание на сжатие, а деформация плоской деформации упрощает анализ.
Кривая напряжение-деформация
Кривая "напряжение-деформация" - это соотношение между напряжением (силой на единицу площади) и деформацией (результирующим сжатием / растяжением, известным как деформация), которое проявляет конкретный материал; [6] Кривые напряжение-деформация различных материалов сильно различаются, и разные испытания на растяжение, проведенные на одном и том же материале, дают разные результаты в зависимости от температуры образца и скорости нагружения. [6] При проведении испытаний Уоттса-Форда температура металлических образцов будет варьироваться от 800 до 1100 ° C, а скорость деформации - (0,01-10 с-1). [7]
Давление
Среднее давление на единицу площади контактной поверхности между пуансоном и образцом выражается как: P = F / (wb), где F - сила, w - ширина пуансона, b - ширина образца. [4]
См. Также [ править ]
Цитаты [ править ]
- ^ KOWALS, B (2000), «Разработка компьютерного кода для интерпретации результатов испытаний на сжатие деформации в горячей плоскости» , ISIJ International , 40 (12): 1230–1236 , получено 18 января 2021 г. CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ Тацуока, F (март 1986 г.), «ПРОЧНОСТЬ И ДЕФОРМАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЕСКА ПРИ ПЛОСКОМ СЖАТИИ ДЕФОРМАЦИИ ПРИ ЧРЕЗВЫЧАЙНО НИЗКИХ ДАВЛЕНИЯХ» , Soils and Foundations , 26 (1): 65–84 , получено 18 января 2021 г. CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ Справочник по проектированию металлургических процессов, Джордж Э. Тоттен, Киёси Фунатани, Линь Се, CRC Press
- ^ a b Дрозд, К., Хорсинка, Ю., КЛИБЕР, Ю., ЧЕРНИ, М., ОСТРОУШКО, Д., и МАМУЗИЧ, И. (январь 2011 г.). Исследование развития деформации при испытании на сжатие при плоской деформации. В металле 2011 .
- ^ Яб Синтаро (14 октября 2014), «Испытание самолета сжатия деформации и простой сдвиг испытание монокристаллического чистого железа» (PDF) , Procedia Engineering , 11 - я Международная конференция по технологиям Пластичность, ICTP 2014: 1342-1347 , получено 15 января 2021 г. CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ a b «Кривая напряжения – деформации» , Википедия , 14 января 2019 г. , получено 15 марта 2019 г.
- ^ "(PDF) Обработка результатов испытаний на сжатие при плоской деформации для исследования основных свойств нержавеющей стали AISI-304" . ResearchGate . Проверено 15 марта 2019 .
