Pokud potřebujete zjistit, jak silný je materiál, jedním ze způsobů je otestovat, jak snadno se rozbije. The modul lomu, známý také jako pevnost v ohybu nebo příčná pevnost v tahu, vám poskytne maximální nosnost těsně před prasknutím materiálu. U materiálu, jako je dřevo, má modul lomu uplatnění ve strojírenství a stavebnictví.
Modul prasknutí je měření tlaku nebo síly na jednotku plochy. Vědci a inženýři používají pro stanovení modulu roztržení řadu velikostí tlaku. Najdete jej vyjádřený v jednotkách pascalů nebo megapascalů, stejně jako v librách na čtvereční palec nebo v psi.
Jak se materiály ohýbají v reakci na napětí, stlačují se na jedné straně a táhnou se na druhé straně. Když například tlačíte dolů na kus dřeva, roztažená strana se roztáhne směrem doleva, dolů a doprava. Výzkumníci často používají Youngův modul, míra tuhosti, popsat tento účinek.
Vypočítejte modul prasknutí
Modul lomu „sigma“ můžete vypočítat pomocí rovnice σr = 3Fx / yz2 pro zatěžovací sílu F a rozměry ve třech směrech,
Při provádění tohoto výpočtu udržujte své jednotky konzistentní. Pokud použijete palce pro rozměry a libry pro zatěžovací sílu, modul lomu bude mít jednotky liber na čtvereční palec.
Nezaměňujte modul lomu s pevností v tahu, σTS, schopnost materiálu odolat rozbití, když je pod napětím. Zatímco modul lomu měří specifický tlak, při kterém se materiál má zlomit, pevnost v tahu představuje schopnost materiálu ohýbat se a deformovat se před zlomením.
Tříbodový ohybový test
Inženýři používají k určení pevnosti spoje nebo modulu lomu materiálu tříbodový ohybový test. Na rozdíl od zkoušky zatěžováním středového bodu používá tato metoda dvě různé síly podél materiálu paprsku, které jej rozdělují na tři stejné části.
Jelikož aplikované síly ohýbají materiál, ať už je to dřevo, cement nebo jakákoli jiná látka, sledují teplotu a to, jak se částice v materiálu distribuují v reakci na napětí. Dělají to proto, aby zajistili, že materiál vydrží tlaky v aplikacích, jako jsou základy budov nebo jiné projekty.
Když inženýři vytvářejí grafy toho, jak se materiál přemisťuje v reakci na různé množství síly, studují, jak materiály podléhají deformaci. Poté mohou vypočítat Youngův modul a modul lomu.
Složky síly
U cementové matrice, typu materiálu používaného v civilní infrastruktuře, poskytují strukturální pevnost uhlíková vlákna, nanovlákna nebo nanotrubice, díky nimž je materiál. Tyto komponenty cementové matrice můžete použít při snímání, elektromagnetickém stínění škodlivého záření a prevenci koroze látek.
V závislosti na typu komponent, které tyto cementové matrice tvoří, je můžete studovat na fyzikální a chemické vlastnosti, jako je náchylnost k teplu a elektřině, schopnost vést proud a kapacita k ukládání nebo přenosu teplo.
Některé materiály používají kompozity o zrnitosti v měřítku nanometrů. Tyto látky na bázi nanokompozitů mají tendenci mít vyšší hodnoty modulu pružnosti, jak rychle se pod tlakem mění napětí na materiálu. Chemické uspořádání molekul na nanoměřítku znamená, že tyto materiály mají větší pevnost v tahu, tvrdost, houževnatost a odolnost proti opotřebení.