Gniuždomasis stipris yra efektyvus būdas matuoti, kiek gali pakelti paviršius ar medžiaga. Tokio stiprumo bandymas atliekamas naudojant jėgą žemyn ant daikto viršaus, kartu su vienoda ir priešinga jėga, daroma aukštyn į apačią. Kitaip tariant, jūs jį sutrumpinsite, o tada naudokite paprastą matematinę formulę, kad nustatytumėte gniuždymo apkrovą, kurios prireikė, kol medžiaga nepavyko.
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
Gniuždomojo įtempio formulė yra:
CS = F ÷ A, kur CS yra gniuždymo jėga, F yra jėga arba apkrova gedimo vietoje ir A yra pradinis skerspjūvio paviršiaus plotas.
Gniuždomosios apkrovos bandymo aspektai
Stiprumo gniuždant bandymui reikalingi tikslūs matavimai, todėl turi būti atliekamas gniuždymo įtempio bandymo „gniuždymo“ procesas kruopščiai kontroliuojamomis sąlygomis, įskaitant vienodas ir priešingas jėgas, taikomas medžiagai suspausti tiek iš viršaus, tiek iš dugnas.
Dėl šios priežasties ir dėl to, kad bandymas atliekamas iki gedimo ar nuolatinės deformacijos, tikrosios struktūros vietoje neišbandytumėte; vietoj to išbandytumėte kubinį arba cilindrinį egzempliorių. Kubo ar cilindro forma užtikrina, kad viršutinėje ir apatinėje dalyje bus plokšti, lygiagrečiai paviršiai mėginys, o abu veidai turėtų būti skerspjūvio, tai yra, paimti stačiu kampu į vertikalią ašį egzempliorius.
Duomenų taškai gniuždomojo įtempio formulėje
Kai jūsų pavyzdys bus sukonfigūruotas atitinkamame aparate, kad būtų galima atlikti jūsų mokslinį „susikaupimą“, turėsite atkreipti dėmesį į du duomenų taškus. Pirmasis yra mėginio, kurį kertate, skerspjūvio plotas arba, kitaip tariant, tik vieno jo paviršiaus plotas.
Kitas duomenų taškas, kurį turėsite išmatuoti, yra jėga, taikoma jūsų egzemplioriui tuo metu, kai jis sugenda. Jėga naudosite lėtai iki gedimo, kuris paprastai apibrėžiamas kaip nuolatinė deformacija. Kitaip tariant, deformacija, kuri, atėmus gniuždymo jėgą, negrįš į savo pradinę formą. Dažnai „nuolatinė deformacija“ įvyksta, kai daiktas lūžta.
Patarimai
Jei naudojate JAV įprastus vienetus, matuokite jėgą svarais ir plotą kvadratiniais coliais taip, kad jūsų rezultatas būtų standartinis psi arba svarų už kvadratinį colį vienetas.
Gniuždomosios jėgos apskaičiavimas
Gavę šiuos duomenų taškus - nesvarbu, ar patys juos išmatavote laboratorijoje, ar gavote uždaviniu žodžiu - galite apskaičiuoti savo objekto gniuždymo jėgą. Formulė yra:
CS = F ÷ A, kur CS yra gniuždymo jėga, F yra jėga arba apkrova gedimo vietoje ir A yra pradinis skerspjūvio paviršiaus plotas.
Pavyzdys: Jūsų paprašė apskaičiuoti betono cilindro gniuždymo jėgą. Kiekvieno cilindro skerspjūvio paviršiai yra 6 colių skersmens, o cilindras sugedo esant 71 000 svarų jėgai. Koks yra to betono pavyzdžio gniuždymo stipris?
Galite tęsti jėgos matavimą (71 000 svarų) į savo lygtį F. Tačiau neskubėkite ir įjunkite 6 colių skerspjūvio paviršiaus plotą, A. Jums buvo suteiktas cilindro paviršiaus skersmuo, tačiau jums reikia to veido paviršiaus ploto.
Norėdami apskaičiuoti paviršiaus plotą, atminkite, kad apskritimo plotas yra πr2, kur r yra apskritimo spindulys, lygus 1/2 apskritimo skersmens. Taigi, esant 6 colių skersmeniui, jūsų apskritimo spindulys yra 3 coliai, o jo plotas yra π (3)2 = 28,26 colio2.
Dabar, kai turite šią informaciją, jūsų lygtis skamba taip:
CS = 71 000 svarų ÷ 28,26 colio2 = 2512 psi
Taigi jūsų mėginio gniuždymo jėga yra 2 512 psi. Beje, tai sujungiama su standartiniu 2500 psi betono gniuždymo stiprumu gyvenamosiose patalpose; komercinių konstrukcijų betono gniuždymo jėga gali būti 4000 psi ar daugiau.