კომპრესიული სიძლიერე არის ეფექტური მეთოდი იმის გასაზომად, თუ რამდენი ტვირთის ატანა შეუძლია ზედაპირს ან მასალას. ამ სახის სიძლიერის ტესტი ხორციელდება ობიექტის თავზე დაღმავალი ძალის გამოყენებით, ქვედა ნაწილში ზევით გადაწეული თანაბარი და საპირისპირო ძალის დაწყვილებით. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, თქვენ გაანადგურებთ მას - და შემდეგ გამოიყენეთ მარტივი მათემატიკური ფორმულა, რათა დადგინდეს კომპრესიული დატვირთვა, რომელიც მან აიღო მასალის ჩავარდნამდე.
TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)
კომპრესიული სტრესის ფორმულაა:
CS = F ÷ A, სადაც CS არის კომპრესიული ძალა, ვ არის ძალა ან დატვირთვა მარცხის წერტილში და ა არის თავდაპირველი კვეთის ზედაპირის ფართობი.
კომპრესული დატვირთვის ტესტირების მოსაზრებები
კომპრესიული სიძლიერის ტესტი მოითხოვს ზუსტ გაზომვებს, ამიტომ კომპრესიული სტრესის ტესტის „ჩახშობის” პროცესი უნდა გაკეთდეს ფრთხილად კონტროლირებად პირობებში, თანაბარი და დაპირისპირებული ძალების ჩათვლით, მასალის შეკუმშვისთვის, როგორც ზემოდან, ასევე ქვედა
ამის გამო და იმის გამო, რომ ტესტი ხორციელდება მარცხის ან მუდმივი დეფორმაციის წერტილამდე, თქვენ არ შეამოწმებთ რეალურ სტრუქტურას ადგილზე; ამის ნაცვლად, თქვენ შეამოწმებთ კუბურ ან ცილინდრულ ნიმუშს. კუბის ან ცილინდრის ფორმა უზრუნველყოფს, რომ გქონდეთ ბრტყელი, პარალელური ზედაპირი თქვენი ზედა და ქვედა ნაწილში ნიმუში და ორივე სახე უნდა იყოს განივი - ეს არის სწორი კუთხით გადაღებული ნიმუში.
მონაცემთა წერტილები კომპრესიული სტრესის ფორმულაში
მას შემდეგ, რაც თქვენს ნიმუშს დაყენებთ შესაბამის აპარატში თქვენი სამეცნიერო "გაწურვის" პროცესისთვის, უნდა გაითვალისწინოთ ორი მონაცემთა წერტილი. პირველი არის ეგზემპლარის განივი სექცია, რომელსაც გადაკვეთთ ან, სხვაგვარად რომ ვთქვათ, მისი მხოლოდ ერთი სახის ზედაპირის ფართობი.
მონაცემთა სხვა წერტილი, რომლის გაზომვაც მოგიწევთ, არის თქვენი ნიმუშის მიმართ ძალა, რომელიც არ ხერხდება. ძალას ნელა გამოიყენებთ უკმარისობამდე, რაც ჩვეულებრივ განისაზღვრება, როგორც მუდმივი დეფორმაცია. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, დეფორმაცია, რომელიც არ დაბრუნდება თავდაპირველ ფორმას კომპრესიული ძალის ამოღების შემდეგ. ხშირად, ”მუდმივი დეფორმაცია” ხდება ობიექტის გატეხვისას.
Რჩევები
თუ იყენებთ აშშ-ს ჩვეულებრივ ერთეულებს, გაზომეთ ძალა ფუნტებში და ფართობი კვადრატულ დიუმში ისე, რომ თქვენი შედეგი იყოს სტანდარტული ერთეული psi ან ფუნტი კვადრატულ დიუმზე.
კომპრესიული სიძლიერის გაანგარიშება
ამ მონაცემების წერტილების გამოყენების შემდეგ - თვითონ გაზომავთ ლაბორატორიაში, ან მიიღებთ სიტყვის პრობლემით - შეგიძლიათ გამოთვალოთ თქვენი ობიექტის კომპრესიული სიმტკიცე. ფორმულაა:
CS = F ÷ A, სადაც CS არის კომპრესიული ძალა, ვ არის ძალა ან დატვირთვა მარცხის წერტილში და ა არის თავდაპირველი კვეთის ზედაპირის ფართობი.
მაგალითი: თქვენ მოგეთხოვათ გამოთვალოთ ბეტონის ცილინდრის კომპრესიული სიმტკიცე. ცილინდრის განივი სახეების ზომა 6 ინჩის სიგრძეა, ხოლო ცილინდრი 71000 გირვანქა სტერლინგით ვერ მოხერხდა. რა არის ბეტონის ამ ნიმუშის კომპრესიული ძალა?
შეგიძლიათ გააგრძელოთ და შეცვალოთ ძალის გაზომვა, 71,000 ფუნტი, თქვენს განტოლებაში ვ. მაგრამ ნუ იჩქარებთ და შეაერთეთ 6 ინჩი კვეთის ზედაპირის ზედაპირზე, ა. თქვენ მოგეცათ ცილინდრის სახის დიამეტრი, მაგრამ რაც გჭირდებათ არის ამ სახის ზედაპირის ფართობი.
ზედაპირის ფართობის გამოსათვლელად გახსოვდეთ, რომ წრის ფართობი არის πr2სად რ არის წრის რადიუსი, რომელიც ტოლია წრის 1/2 დიამეტრით. 6 დიამეტრით, თქვენი წრის რადიუსია 3 ინჩი და მისი ფართობი π (3)2 = 28.26 დიუმი2.
ახლა, როდესაც ეს ინფორმაცია გაქვთ, თქვენი განტოლება შემდეგნაირად იკითხება:
CS = 71,000 ფუნტი სტერლინგი2 = 2,512 psi
ასე რომ, თქვენი ნიმუშის კომპრესიული ძალაა 2,512 psi. სხვათა შორის, ეს ბეტონის სტანდარტული 2500 psi კომპრესიული სიმკვრივით არის საცხოვრებელი პროგრამებისთვის; კომერციული სტრუქტურების ბეტონს შეიძლება ჰქონდეს 4000 psi ან მეტი კომპრესიული ძალა.