Sužinoti, kiek jėgos objektas gali toleruoti prieš sulaužymą, praverčia daugeliu atvejų, ypač inžinieriams. Tai turi būti nustatyta remiantis eksperimentiniais rezultatais, kurie iš esmės apima medžiagos veikimą didėjančia jėga, kol ji sulūžta arba visam laikui sulenkiama. Tačiau atlikti faktinius skaičiavimus, norint išsiaiškinti medžiagos lenkimo jėgą, gali pasirodyti tikrai sudėtinga. Laimei, jei turite tinkamą informaciją, galite lengvai atlikti skaičiavimą.
Lankstumo stiprumo apibrėžimas
Lankstumo jėga (arba plyšimo modulis) yra jėgos kiekis, kurį daiktas gali patirti nesulaužydamas ir visam laikui nesideformuodamas. Jei tai sunku sukti galvą, pagalvokite apie medžio lentą, paremtą dviem galais.
Jei norite sužinoti, kokia tvirta yra mediena, vienas iš būdų ją išbandyti būtų vis stipriau ir stipriau spausti lentos vidurį, kol jis spragsės. Didžiausia stūmimo jėga, kurią mediena galėjo atlaikyti prieš skaldant, yra jos lenkimo jėga. Jei kitas medžio gabalas būtų tvirtesnis, jis prieš jį sulaužydamas palaikytų didesnę jėgą.
Lankstumo jėga tikrai nurodo maksimalų streso kiekį, kurį gali patirti medžiaga (todėl galite pamatyti nuorodas į „Lenkimo įtampa“) ir ji cituojama kaip jėga (niutonais arba svarų jėga) ploto vienetui (metrais kvadratu arba kvadratu) colių).
Trijų ar keturių taškų testai
Yra du lenkimo stiprumo tikrinimo metodai, tačiau jie yra labai panašūs. Ilgas stačiakampis medžiagos pavyzdys yra paremtas jo galais, todėl viduryje nėra atramos, tačiau galai yra tvirti. Tada vidurinei daliai taikoma apkrova arba jėga, kol medžiaga sulūžta.
Dėl tritaškis atsparumo lenkimui bandinio viduryje nuolatos didėja apkrova, kol medžiaga lūžta arba lieka įlinkusi. Lankstumo bandymo mašina gali pritaikyti didėjančius jėgos kiekius ir tiksliai užfiksuoti jėgos kiekį lūžio vietoje.
A keturių taškų lenkimo bandymas yra labai panašus, išskyrus tai, kad apkrova taikoma dviem taškais vienu metu, vėl link bandinio centro. Lengviausia apskaičiuoti lenkimo jėgą, kai viena apkrova ar jėga yra padaryta trečdaliu kelio tarp atramų, o antroji - dviem trečdaliais kelio tarp jų. Taigi šiame pavyzdyje vidurinis imties trečdalis turėtų jėgų, veikiančių bet kurioje jo pusėje.
Trijų taškų bandymo lenkiamojo stiprumo skaičiavimas
Atliekant trijų taškų bandymą, lenkimo stipris (suteiktas simbolis σ) galima apskaičiuoti naudojant:
σ = 3FL / 2wd2
Iš pradžių tai gali atrodyti baisu, bet kai žinai, ką reiškia kiekvienas simbolis, tai naudoti gana paprasta lygtis.
F reiškia didžiausią taikomą jėgą, L yra imties ilgis, w yra mėginio plotis ir d yra imties gylis. Taigi, norint apskaičiuoti lenkimo stiprumą (σ), padauginkite jėgą iš mėginio ilgio ir tada padauginkite iš trijų. Tada pats padauginkite mėginio gylį (t. Y. Kvadratu), padauginkite rezultatą iš mėginio pločio ir padauginkite jį iš dviejų. Galiausiai pirmąjį rezultatą padalykite iš antrojo.
SI vienetais ilgiai, plotiai ir gyliai bus matuojami metrais, o jėga bus matuojama niutonais, o rezultatas bus paskaliai (Pa) arba niutonai metrui kvadratu. Imperijos vienetais ilgiai, plotiai ir gyliai bus matuojami coliais, o jėga bus matuojama jėga svarais, o rezultatas bus svarai kvadratiniame colyje.
Keturių taškų bandymo lenkiamojo stiprumo skaičiavimas
Keturių taškų teste naudojami tie patys simboliai, kaip ir skaičiuojant trijų balų testą. Tačiau darant prielaidą, kad dvi apkrovos ar jėgos yra taikomos taip, kad jos padalytų mėginį į trečdalius, atrodo daug paprasčiau:
σ = FL / wd2
Atkreipkite dėmesį, kad tai yra visiškai tas pats, kaip trijų taškų testų lenkimo įtempio formulė, tačiau be koeficiento 3/2. Taigi paprasčiausiai padauginkite veikiamą jėgą iš ilgio ir tada padalykite ją iš medžiagos pločio, padauginto iš jos gylio kvadrato.