חוזק דחיסה הוא דרך יעילה למדוד כמה עומס יכול משטח או חומר לשאת. הבדיקה לסוג זה של כוח מתבצעת על ידי הפעלת כוח כלפי מטה על גבי האובייקט, יחד עם כוח שווה והפוך המופעל כלפי מעלה על הקרקעית. במילים אחרות, אתה מועך אותו - ואז משתמש בנוסחה מתמטית פשוטה כדי לקבוע את עומס הדחיסה שנדרש לפני שהחומר נכשל.
TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)
נוסחת לחץ הלחץ היא:
CS = F ÷ A, איפה CS הוא חוזק הלחיצה, F הוא הכוח או העומס בנקודת הכשל ו א הוא שטח הפנים החתך הראשוני.
שיקולים לבדיקת עומס דחיסה
בדיקת חוזק דחיסה דורשת מדידות מדויקות, לכן יש לבצע את תהליך ה"מעוך "של בדיקת לחץ דחיסה בתנאים מבוקרים בקפידה, כולל הכוחות השווים והנוגדים המופעלים לדחיסת החומר מלמעלה ומעליו תַחתִית.
מסיבה זו ומכיוון שהבדיקה מבוצעת עד כדי כישלון או עיוות קבוע, לא היית בודק מבנה ממשי באתרו; במקום זאת, היית בודק דגימה מעוקבת או גלילית. צורת הקוביה או הגליל מבטיחה שיהיו לך משטחים שטוחים ומקבילים בחלק העליון והתחתון של שלך הדגימה, ושני הפרצופים צריכים להיות חתכים - כלומר, נלקחים בזווית ישרה לציר האנכי של דוּגמָה.
נקודות נתונים בנוסחת הלחץ הדחוס
לאחר שהגדרת הדגימה שלך במנגנון המתאים לתהליך ה"מעוך "המדעי שלך, יהיה עליך לשים לב לשתי נקודות נתונים. הראשון הוא שטח החתך של הדגימה שאתה חוצה או, אם לומר זאת, שטח הפנים של רק אחד מפניו.
נקודת הנתונים האחרת שתצטרך למדוד היא הכוח המופעל על הדגימה שלך ברגע שהיא נכשלת. תפעיל את הכוח לאט עד לכישלון, שמוגדר בדרך כלל כעיוות קבוע. במילים אחרות, עיוות שלא יחזור לצורתו המקורית לאחר הסרת כוח הדחיסה. לעתים קרובות, "העיוות הקבוע" מתרחש כאשר האובייקט נשבר.
טיפים
אם אתה משתמש ביחידות המקובלות בארה"ב, למדוד את הכוח בקילוגרמים ואת השטח בסנטימטרים מרובעים כך שהתוצאה שלך תהיה ביחידה הרגילה psi או קילו לאינץ 'מרובע.
חישוב חוזק דחיסה
ברגע שיש לך נקודות נתונים אלה - בין אם מדדת אותן בעצמך במעבדה או שקיבלת אותן בבעיית מילים - תוכל לחשב את חוזק הדחיסה של האובייקט שלך. הנוסחה היא:
CS = F ÷ A, איפה CS הוא חוזק הלחיצה, F הוא הכוח או העומס בנקודת הכשל ו א הוא שטח הפנים החתך הראשוני.
דוגמא: התבקשת לחשב את חוזק הדחיסה של גליל בטון. פני החתך של הגליל נמדדים כל אחד בגודל של 6 סנטימטרים, והגליל נכשל ב 71,000 פאונד כוח. מהו חוזק הדחיסה של אותה דגימת בטון?
אתה יכול להמשיך ולהחליף את מדידת הכוח, 71,000 פאונד, למשוואה שלך עבור F. אבל אל תמהר ותחבר 6 אינץ 'לשטח החתך, א. קיבלת את קוטר פני הגליל, אבל מה שאתה צריך זה שטח הפנים של אותו פנים.
כדי לחשב את שטח הפנים, זכרו ששטח המעגל הוא πr2, איפה ר הוא רדיוס המעגל, השווה ל- 1/2 קוטר המעגל. אז בקוטר של 6 אינץ ', הרדיוס של המעגל שלך הוא 3 אינץ', ושטחו הוא π (3)2 = 28.26 אינץ '2.
עכשיו שיש לך את המידע הזה, המשוואה שלך נקראת כדלקמן:
CS = 71,000 פאונד ÷ 28.26 אינץ '2 = 2,512 psi
אז חוזק הדחיסה של המדגם שלך הוא 2,512 psi. אגב, זה משתלב עם חוזק הדחיסה הסטנדרטי של 2,500 psi של בטון ליישומי מגורים; בטון למבנים מסחריים יכול להיות בעל חוזק דחיסה של 4,000 psi ומעלה.