كيفية حساب قوة الضغط

قوة الانضغاط هي طريقة فعالة لقياس مقدار الحمل الذي يمكن أن يتحمله سطح أو مادة. يتم إجراء اختبار هذا النوع من القوة من خلال ممارسة القوة لأسفل فوق الجسم ، مقترنة بقوة متساوية ومعاكسة تمارس صعودًا في الأسفل. بعبارة أخرى ، تقوم بسحقها - ثم تستخدم صيغة رياضية بسيطة لتحديد الحمل الضاغط الذي استغرقه قبل فشل المادة.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

صيغة الإجهاد الانضغاطي هي:

CS = F ÷ A ، أين CS هي قوة الانضغاط ، F هي القوة أو الحمل عند نقطة الفشل و أ هي مساحة المقطع العرضي الأولية.

اعتبارات اختبار الحمل الانضغاطي

يتطلب اختبار مقاومة الانضغاط قياسات دقيقة ، لذلك يجب إجراء عملية "الضغط" لاختبار ضغط الضغط في ظل ظروف يتم التحكم فيها بعناية ، بما في ذلك القوى المتساوية والمتعارضة المطبقة لضغط المواد من أعلى و الأسفل.

لهذا السبب ، ولأن الاختبار يتم إجراؤه إلى نقطة الفشل أو التشوه الدائم ، فلن تختبر بنية فعلية في الموقع ؛ بدلاً من ذلك ، ستختبر عينة مكعبة أو أسطوانية. يضمن شكل المكعب أو الأسطوانة حصولك على أسطح مستوية ومتوازية في أعلى وأسفل العينة ، ويجب أن يكون كلا الوجهين مقطعيًا - أي مأخوذ بزوايا قائمة على المحور الرأسي لل عينة.

instagram story viewer

نقاط البيانات في صيغة الضغط الضاغط

بمجرد إعداد العينة الخاصة بك في الجهاز المناسب لعملية "السحق" العلمية ، ستحتاج إلى تدوين نقطتي بيانات. الأول هو مساحة المقطع العرضي للعينة التي تقوم بعبورها ، أو بعبارة أخرى ، مساحة سطح أحد وجوهها فقط.

نقطة البيانات الأخرى التي سيتعين عليك قياسها هي القوة المطبقة على عينتك في اللحظة التي تفشل فيها. ستطبق القوة ببطء حتى الفشل ، والذي يُعرَّف عادةً بأنه تشوه دائم. بمعنى آخر ، تشوه لا يعود إلى شكله الأصلي بمجرد إزالة قوة الضغط. غالبًا ما يحدث "التشوه الدائم" عندما ينكسر الجسم.

نصائح

  • إذا كنت تستخدم الوحدات المعتادة في الولايات المتحدة ، فقم بقياس القوة بالجنيه والمساحة بالبوصة المربعة بحيث تكون النتيجة بالوحدة القياسية psi أو الجنيه لكل بوصة مربعة.

حساب قوة الانضغاط

بمجرد حصولك على نقاط البيانات هذه - سواء قمت بقياسها بنفسك في المختبر أو تلقيتها في مشكلة كلامية - يمكنك حساب قوة ضغط الجسم. الصيغة هي:

CS = F ÷ A ، أين CS هي قوة الانضغاط ، F هي القوة أو الحمل عند نقطة الفشل و أ هي مساحة المقطع العرضي الأولية.

مثال: لقد طُلب منك حساب قوة الضغط لأسطوانة خرسانية. يبلغ عرض كل من الوجوه المقطعية للأسطوانة 6 بوصات ، وفشلت الأسطوانة عند 71000 رطل من القوة. ما هي مقاومة الانضغاط لعينة الخرسانة؟

يمكنك المضي قدمًا واستبدال قياس القوة ، 71000 رطل ، في معادلتك لـ F. لكن لا تكن متسرعًا وقم بتوصيل 6 بوصات لمساحة المقطع العرضي ، أ. لقد تم إعطاؤك قطر وجه الأسطوانة ، لكن ما تحتاجه هو مساحة سطح ذلك الوجه.

لحساب مساحة السطح ، تذكر أن مساحة الدائرة هي πr2، أين ص نصف قطر الدائرة ، والذي يساوي نصف قطر الدائرة. بقطر 6 بوصات ، يبلغ نصف قطر دائرتك 3 بوصات ومساحتها π (3)2 = 28.26 بوصة2.

الآن بعد أن أصبحت لديك هذه المعلومات ، ستقرأ معادلتك على النحو التالي:

CS = 71000 جنيه 28.26 بوصة2 = 2،512 رطل لكل بوصة مربعة

لذا فإن قوة الضغط لعينتك هي 2512 رطل لكل بوصة مربعة بالمناسبة ، هذا يتناغم مع قوة الضغط القياسية 2500 رطل لكل بوصة مربعة من الخرسانة للتطبيقات السكنية ؛ يمكن أن يكون للخرسانة الخاصة بالهياكل التجارية قوة ضغط تبلغ 4000 رطل / بوصة مربعة أو أكثر.

Teachs.ru
  • يشارك
instagram viewer