Kui peate välja selgitama, kui tugev materjal on, on üks võimalus testida, kui lihtne on puruneda. The purunemismoodul, tuntud ka kui paindetugevus või põiki purunemiskindlus, annab teile maksimaalse kandevõime vahetult enne materjali purunemist. Sellise materjali nagu puit puhul on purunemismoodul rakendatud inseneri- ja ehitusvaldkonnas.
Purunemismoodul on rõhu ehk jõu mõõtmine pindalaühiku kohta. Teadlased ja insenerid kasutavad purunemismooduli määramiseks rõhu suurust. Leiate selle väljendatuna paskalite või megapaskalite ühikutes, samuti naelades ruuttolli kohta või psi-na.
Materjalide paindumisel reageerides stressile suruvad nad ühte külge kokku ja venivad mööda teist külge. Näiteks puidutükile allapoole surudes laieneb venitatud külg vasakule, allapoole ja paremale. Teadlased kasutavad sageli Youngi moodul, selle efekti kirjeldamiseks jäikuse mõõt.
Arvutage purunemise moodul
Võrrandi abil saate arvutada purunemismooduli "sigma" σr = 3Fx / yz2 koormusjõu jaoks F ja suuruse mõõtmed kolmes suunas,
x, y ja z materjalist. Sel juhul on koormus huvipakkuvale materjalile pandud väline jõud. Koormusjõud rakendatakse veidi maapinnast kõrgemale tõstetud materjali tala keskele. Selle eksperimentaalse seadistuse järgi, mida nimetatakse keskpunkti koormustestiks, saate jälgida materjali deformatsiooni vastusena sellele rakendatud stressile.Selle arvutamise ajal hoidke oma ühikuid järjepidevalt. Kui kasutate koormusjõu mõõtmete ja naelade jaoks tolli, oleks purunemismoodulil naelaühikut ruuttolli kohta.
Ärge segage purunemismoodulit tõmbetugevusega, σTS, materjali võime purunemise vastu pinge all. Kui purunemismoodul mõõdab erirõhku, mille juures materjal hakkab purunema, siis tõmbetugevus näitab materjali võimet enne purunemist painutada ja deformeeruda.
Kolmepunktiline paindekatse
Insenerid kasutavad materjali sidumise tugevuse või purunemismooduli määramiseks kolmepunktilist paindekatset. Erinevalt keskpunkti koormustestist kasutab see meetod kahte erinevat jõudu mööda kiirte materjali, mis jagavad selle kolmeks võrdseks osaks.
Kui rakendatud jõud painutavad materjali, olgu see siis puit, tsement või mõni muu aine, jälgivad nad temperatuuri ja seda, kuidas materjali osakesed end stressile reageerides jaotuvad. Nad teevad seda tagamaks, et materjal talub survet rakendustes, näiteks hoonete vundamentides või muudes projektides.
Kui insenerid loovad graafikuid selle kohta, kuidas materjal ennast erineva jõu suuruse korral nihutab, uurivad nad, kuidas materjalid deformeeruvad. Seejärel saavad nad arvutada Youngi mooduli ja purunemismooduli.
Tugevuse komponendid
Tsemendimaatriksi jaoks on tsiviilinfrastruktuuris kasutatavat tüüpi materjal struktuurseks tugevuseks materjali moodustavad süsinikkiud, nanokiud või nanotorud. Neid tsemendimaatriksi komponente saate kasutada kahjuliku kiirguse tuvastamiseks, elektromagnetiliseks varjestamiseks ja ainete söövitamise vältimiseks.
Sõltuvalt nende tsemendimaatriksit moodustavate komponentide tüübist saate neid uurida füüsikaliste ja keemiliste omaduste osas sellised omadused nagu vastuvõtlikkus soojus- ja elektrienergiale, võime juhtida voolu ning salvestus- või ülekandevõime kuumus.
Mõnes materjalis kasutatakse tera suurusega komposiite nanomeetri skaalal. Nendel nanokomposiidil põhinevatel ainetel on tavaliselt suuremad elastsusmooduli väärtused, kui kiiresti materjali rõhk rõhu all muutub. Molekulide keemiline paigutus nanoskaalas tähendab, et nende materjalide tõmbetugevus, kõvadus, sitkus ja kulumiskindlus on suuremad.