Jei jums reikia išsiaiškinti, kokia yra stipri medžiaga, vienas iš būdų yra išbandyti, kaip lengva ją sulaužyti. The plyšimo modulis, taip pat žinomas kaip lenkimo stiprumas arba skersinis trūkimo stipris, suteikia didžiausią apkrovą prieš pat medžiagos lūžimą. Medžiagos, tokios kaip mediena, plyšimo modulis gali būti naudojamas inžinerijoje ir statyboje.
Plyšimo modulis yra slėgio arba jėgos matavimas ploto vienetui. Mokslininkai ir inžinieriai, norėdami nustatyti plyšimo modulį, naudoja slėgio dydžių masyvą. Ją galite išreikšti paskalų arba megapaskalų vienetais, taip pat svarais už kvadratinį colį arba psi.
Medžiagos lenkdamosi reaguodamos į stresą, jos susispaudžia išilgai vienos pusės ir išsitiesia išilgai kitos. Pavyzdžiui, stumiant žemyn medžio gabalą, ištempta pusė išsiplės į kairę, žemyn ir į dešinę. Tyrėjai dažnai naudoja Jauno modulis, standumo matas, apibūdinantis šį efektą.
Apskaičiuokite plyšimo modulį
Naudodami lygtį galite apskaičiuoti plyšimo modulį „sigma“ σr = 3Fx / yz2 apkrovos jėgai
F ir dydžio matmenys trimis kryptimis, x, y ir z medžiagos. Šiuo atveju apkrova yra išorinė jėga, tenkanti dominančiai medžiagai. Apkrovos jėga taikoma medžiagos sijos, pakeltos šiek tiek virš žemės, centrui. Iš šios eksperimentinės sąrangos, žinomos kaip centrinio taško apkrovos bandymas, galite stebėti medžiagos deformaciją, reaguodami į jai taikomą įtampą.Atlikite šį skaičiavimą, kad jūsų vienetai būtų nuoseklūs. Jei apkrovos jėgos matmenims ir svarams naudojate colius, plyšimo modulis turėtų svarų vienetus kvadratiniame colyje.
Nepainiokite plyšimo modulio su tempimo stiprumu, σTS, medžiagos gebėjimas atsispirti lūžinėjimui esant įtampai. Nors plyšimo modulis matuoja specifinį slėgį, kuriam esant medžiaga netrukus lūžta, tempiamasis stipris rodo medžiagos gebėjimą prieš sulaužant sulenkti ir deformuotis.
Trijų taškų lenkimo testas
Inžinieriai naudoja trijų taškų lenkimo bandymą nustatydami medžiagos sukibimo stiprumą arba plyšimo modulį. Priešingai nei atliekant centrinio taško apkrovos bandymą, taikant šį metodą, sijos medžiagoje naudojamos dvi skirtingos jėgos, kurios padalija ją į tris lygias dalis.
Kai veikiamos jėgos lenkia medžiagą, ar tai būtų medis, cementas ar bet kokia kita medžiaga, jos stebi temperatūrą ir tai, kaip medžiagos dalelės pasiskirsto, reaguodamos į stresą. Jie tai daro norėdami įsitikinti, kad medžiaga gali atlaikyti spaudimą tokiose programose kaip pastatų pamatai ar kiti projektai.
Inžinieriams kuriant grafikus, kaip medžiaga save išstumia reaguodama į skirtingus jėgos kiekius, jie tiria, kaip medžiagos deformuojasi. Tada jie gali apskaičiuoti Youngo ir plyšimo modulius.
Stiprumo komponentai
Cemento matricai naudojamos medžiagos rūšys, naudojamos civilinėje infrastruktūroje, anglies pluoštai, nanopluoštai ar nanovamzdeliai, dėl kurių medžiaga suteikia struktūrinį tvirtumą. Šiuos cemento matricos komponentus galite naudoti aptikdami kenksmingą spinduliuotę, elektromagnetinį ekraną ir apsaugodami nuo medžiagų korozijos.
Atsižvelgdami į komponentų, iš kurių susidaro šios cemento matricos, tipą, galite juos ištirti dėl fizikinių ir cheminių savybes, tokias kaip jautrumas šilumai ir elektrai, gebėjimas praleisti srovę ir pajėgumas kaupti ar perduoti šilumos.
Kai kuriose medžiagose nanometrų skalėje naudojami grūdelių dydžio kompozitai. Šių nanokompozitų pagrindu pagamintų medžiagų elastingumo modulis paprastai būna didesnis, kaip greitai keičiasi medžiagos įtempis veikiant slėgiui. Cheminis molekulių išdėstymas nanometrinėje skalėje reiškia, kad šios medžiagos turi didesnį tempiamąjį stiprumą, kietumą, tvirtumą ir atsparumą susidėvėjimui.
