A nyomószilárdság hatékony módszer annak mérésére, hogy egy felület vagy anyag mekkora terhelést képes elviselni. Az ilyen erősség tesztjét úgy hajtják végre, hogy lefelé erőt fejtenek ki a tárgy tetején, párhuzamosan az alján felfelé kifejtett egyenlő és ellentétes erővel. Más szavakkal, összezúzza - majd egyszerű matematikai képlettel határozza meg az anyag meghibásodása előtti nyomóterhelést.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
A nyomófeszültség képlete:
CS = F ÷ A, ahol CS a nyomószilárdság, F a erő vagy terhelés a meghibásodás helyén és A a kezdeti keresztmetszeti felület.
A nyomóterhelés tesztelésének szempontjai
A nyomószilárdsági teszt pontos méréseket igényel, ezért el kell végezni a nyomó-stressz teszt "összecsapási" folyamatát gondosan ellenőrzött körülmények között, beleértve az egyenlő és ellentétes erőket, amelyek az anyag összeszorítására a tetejéről és alsó.
Emiatt, és mivel a tesztet meghibásodásig vagy maradandó deformációig hajtják végre, a tényleges szerkezetet in situ nem tesztelné; ehelyett egy köbös vagy hengeres mintát tesztelne. A kocka vagy a henger alakja biztosítja, hogy lapos, párhuzamos felülete legyen a tetején és alján mintát, és mindkét oldalának keresztmetszetűnek kell lennie - vagyis derékszögben kell vennie a mintadarab.
Adatpontok a nyomófeszültség képletében
Miután elkészítette a mintadarabot a tudományos "összecsapási" folyamat megfelelő készülékében, két adatpontot kell tudomásul vennie. Az első a próbatest keresztmetszeti területe, vagy másképpen fogalmazva, csak az egyik oldala.
A másik adatpont, amelyet meg kell mérnie, az a próbadarabra kifejtett erő a meghibásodás pillanatában. Az erőt lassan alkalmazza a meghibásodásig, amelyet általában tartós alakváltozásként határoznak meg. Más szavakkal, olyan deformáció, amely a nyomóerő eltávolítását követően nem tér vissza eredeti alakjába. Gyakran a "maradandó alakváltozás" akkor következik be, amikor az objektum megszakad.
Tippek
Ha az Egyesült Államokban szokásos mértékegységeket használ, mérje meg az erőt fontban, a területet pedig négyzet hüvelykben úgy, hogy az eredmény a standard egység psi vagy font / négyzet hüvelyk legyen.
A nyomószilárdság kiszámítása
Miután megvan ezek az adatpontok - függetlenül attól, hogy maga mérte-e őket a laboratóriumban, vagy szöveges feladatként fogadta-e - kiszámíthatja az objektum nyomószilárdságát. A képlet:
CS = F ÷ A, ahol CS a nyomószilárdság, F a erő vagy terhelés a meghibásodás helyén és A a kezdeti keresztmetszeti felület.
Példa: Megkérték, hogy számolja ki egy betonhenger nyomószilárdságát. A henger keresztmetszeti felületei 6 hüvelyk átmérőjűek, és a henger 71 000 font erőnél meghibásodott. Mekkora a betonminta nyomószilárdsága?
Mehet előre, és behelyettesítheti az erőmérést (71 000 font) az egyenletébe F. De ne kapkodjon el, és dugja be 6 hüvelyknyivel a keresztmetszeti felületet, A. Megadta a henger homlokzatának átmérőjét, de amire szüksége van, annak az arcának a felülete.
A felület kiszámításához ne feledje, hogy egy kör területe πr2, hol r a kör sugara, amely megegyezik a kör átmérőjének felével. Tehát 6 hüvelyk átmérővel körének sugara 3 hüvelyk, területe π (3)2 = 28,26 in2.
Most, hogy megvan ez az információ, az egyenlete a következőképpen szól:
CS = 71.000 font ÷ 28.26 in2 = 2 512 psi
Tehát a mintája nyomószilárdsága 2512 psi. Egyébként ez összekapcsolódik a beton normál 2500 psi nyomószilárdságával lakossági alkalmazásokhoz; A kereskedelmi építmények betonjának nyomószilárdsága legalább 4000 psi lehet.