Ako trebate shvatiti koliko je materijal jak, jedan od načina je testiranje lakoće razbijanja. The modul puknuća, također poznat kao čvrstoća na savijanje ili poprečna rupturalna čvrstoća, daje vam maksimalnu nosivost neposredno prije pucanja materijala. Za materijal poput drveta, modul puknuća ima primjenu u inženjerstvu i građevinarstvu.
Modul puknuća mjerenje je tlaka ili sile po jedinici površine. Znanstvenici i inženjeri koriste niz veličina za pritisak pri određivanju modula puknuća. Možete ga pronaći izražen u jedinicama paskala ili megapaskala kao i u kilogramima po kvadratnom inču ili psi.
Dok se materijali savijaju kao odgovor na stres, sabijaju se duž jedne i rastežu duž druge strane. Na primjer, dok pritiskate komad drveta prema dolje, ispružena strana će se širiti u smjeru lijevo, dolje i desno. Istraživači često koriste Youngov modul, mjera ukočenosti, za opis ovog učinka.
Izračunajte modul puknuća
Možete izračunati modul puknuća, "sigma", koristeći jednadžbu σr = 3Fx / yz2 za silu opterećenja
F i dimenzije veličine u tri smjera, x, g i z, materijala. U ovom slučaju, opterećenje je vanjska sila koja djeluje na materijal koji nas zanima. Sila opterećenja primjenjuje se na središte snopa materijala uzdignutog malo iznad tla. Iz ove eksperimentalne postavke, poznate kao test opterećenja središnje točke, možete promatrati deformaciju materijala kao odgovor na naprezanje koje je na njega primijenjeno.Neka vaše jedinice budu dosljedne prilikom izvođenja ovog izračuna. Ako za dimenzije koristite centimetre, a za silu opterećenja kilograme, modul puknuća imao bi jedinice kilograma po kvadratnom inču.
Pazite da modul puknuća ne pobrkate s vlačnom čvrstoćom, σTS, sposobnost materijala da se odupre lomljenju kada je pod napetošću. Dok modul puknuća mjeri specifični tlak pri kojem će se materijal slomiti, vlačna čvrstoća predstavlja sposobnost materijala da se savije i deformira prije loma.
Test savijanja u tri točke
Inženjeri koriste test savijanja u tri točke pri određivanju čvrstoće veze ili modula puknuća materijala. Za razliku od testa opterećenja središnje točke, ova metoda koristi dvije različite sile duž materijala snopa koje ga dijele na tri jednaka dijela.
Dok primijenjene sile savijaju materijal, bilo to drvo, cement ili bilo koja druga tvar, oni prate temperaturu i način na koji se čestice u materijalu raspoređuju kao odgovor na stres. To čine kako bi bili sigurni da materijal može podnijeti pritiske u primjenama kao što su temelji za zgrade ili drugi projekti.
Dok inženjeri stvaraju grafikone o tome kako se materijal sam mijenja kao odgovor na različite količine sile, oni proučavaju kako se materijali deformiraju. Tada mogu izračunati Youngov modul i modul puknuća.
Sastavni dijelovi snage
Za cementnu matricu, vrstu materijala koji se koristi u civilnoj infrastrukturi, ugljična vlakna, nanovlaka ili nanocijevi koje čine materijal daju strukturnu čvrstoću. Ove komponente cementne matrice možete koristiti za otkrivanje, elektromagnetsko zaštitu zaštite od štetnog zračenja i sprječavanje korodiranja tvari.
Ovisno o vrsti komponenata koje čine ove cementne matrice, možete ih proučiti na fizikalne i kemijske sadržaje svojstva kao što su osjetljivost na toplinu i električnu energiju, sposobnost provođenja struje i sposobnost pohrane ili prijenosa toplina.
Neki materijali koriste kompozite veličine zrna u nanometarskim razmjerima. Te supstance na bazi nanokompozita imaju tendenciju da imaju veće vrijednosti modula elastičnosti, koliko se brzo mijenja stres pod pritiskom. Kemijski raspored molekula na nano skali znači da ti materijali imaju veću vlačnu čvrstoću, tvrdoću, žilavost i otpornost na trošenje.