破壊係数を決定する方法

材料の強度を把握する必要がある場合、1つの方法は、壊れやすいかどうかをテストすることです。 ザ・ 破壊係数は、曲げ強度または横破壊強度とも呼ばれ、材料が破損する直前に最大耐荷重を提供します。 木材のような材料の場合、破壊係数はエンジニアリングと建設に適用されます。

破壊係数は、圧力、または単位面積あたりの力の測定値です。 科学者とエンジニアは、破壊係数を決定する際に圧力の大きさの配列を使用します。 パスカルまたはメガパスカルの単位、およびポンド/平方インチ（psi）で表されます。

材料は応力に応じて曲がると、一方の側に沿って圧縮され、もう一方の側に沿って伸びます。 たとえば、木片を下に押すと、伸ばされた側が左、下、右の方向に拡張します。 研究者はよく使用します ヤング率、剛性の尺度であり、この効果を説明します。

破壊係数「シグマ」は、次の式を使用して計算できます。 σ_r = 3Fx / yz² 負荷力について F と3方向のサイズ寸法、 バツ, y およびz、材料の。 この場合、荷重は対象の材料にかかる外力です。 荷重力は、地面からわずかに上昇した材料の梁の中心に適用されます。 中心点荷重試験として知られるこの実験設定から、加えられた応力に応じた材料の変形を観察できます。

この計算を実行するときは、単位の一貫性を保ってください。 寸法にインチを使用し、荷重にポンドを使用する場合、破壊係数は1平方インチあたりのポンドの単位になります。

破壊係数と引張強度を混同しないように注意してください。 σ_TS、張力下での破損に抵抗する材料の能力。 破壊係数は、材料が破壊されようとしている特定の圧力を測定しますが、引張強度は、破壊前に曲げおよび変形する材料の能力を表します。

エンジニアは、材料の接着強度または破壊係数を決定する際に3点曲げ試験を使用します。 中心点の荷重テストとは対照的に、この方法では、ビームの材料に沿って2つの異なる力を使用して、ビームを3つの等しい部分に分割します。

加えられた力は、木材、セメント、その他の物質を問わず、材料を曲げるときに、温度と、応力に応じて材料内の粒子がどのように分布するかを追跡します。 彼らは、材料が建物の基礎や他のプロジェクトなどのアプリケーションでの圧力に耐えられることを確認するためにこれを行います。

エンジニアは、さまざまな量の力に応じて材料がどのように変位するかを示すグラフを作成するときに、材料がどのように変形するかを研究します。 次に、ヤング率と破壊係数を計算できます。

セメントマトリックスの場合、土木インフラストラクチャで使用される材料の一種であり、材料を構成する炭素繊維、ナノファイバー、またはナノチューブが構造強度を提供します。 セメントマトリックスのこれらのコンポーネントは、有害な放射線の検知、電磁シールド、および物質の腐食防止に使用できます。

これらのセメントマトリックスを構成するコンポーネントのタイプに応じて、物理的および化学的についてそれらを研究することができます 熱や電気に対する感受性、電流を伝導する能力、貯蔵または移動する能力などの特性 熱。

一部の材料は、ナノメートルスケールの粒子サイズの複合材料を使用しています。 これらのナノコンポジットベースの物質は、弾性率、つまり圧力下で材料にかかる応力がどれだけ速く変化するかについて、より高い値を持つ傾向があります。 ナノスケールでの分子の化学的配置は、これらの材料がより大きな引張強度、硬度、靭性、および摩耗に対する耐性を持っていることを意味します。