วิธีการคำนวณอัตราส่วนน้ำหนักต่อกำลัง

วัดมวลของวัสดุโดยใช้มาตราส่วน ตัวอย่างเช่น หากคุณกำลังกำหนดอัตราส่วนน้ำหนักต่อความแข็งแรงของไททาเนียม ให้ชั่งน้ำหนักไททาเนียมและรายงานมวลเป็นกรัม (g) หรือกิโลกรัม (กก.) ในการแปลงมวลไททาเนียมจากกรัมเป็นกิโลกรัม ให้หารมวลด้วย 1,000 ตัวอย่างเช่น มวล 9.014 กรัมเทียบเท่ากับ 0.009014 กก.: 9.014/1000 = 0.009014

กำหนดปริมาตรของวัสดุ สำหรับตัวอย่างที่มีรูปร่างสม่ำเสมอ ให้ใช้ไม้บรรทัดวัดขนาดของตัวอย่างและคำนวณปริมาตรจากขนาด ตัวอย่างเช่น หากวัสดุอยู่ในรูปลูกบาศก์ที่มีด้านยาว 1 ซม. ปริมาตรของลูกบาศก์จะเท่ากับลูกบาศก์ด้านยาว: 1 x 1 x 1 = 1 ซม.^3 สำหรับตัวอย่างที่มีรูปร่างไม่ปกติ ปริมาตรอาจหาได้จากกระบวนการแทนที่ของไหล วัดระดับน้ำในกระบอกสูบวัดระดับก่อนและหลังจุ่มตัวอย่างลงในน้ำ การเปลี่ยนแปลงของระดับน้ำเท่ากับปริมาตรของตัวอย่างเป็นลูกบาศก์เซนติเมตร ตัวอย่างเช่น หากระดับน้ำก่อนเติมตัวอย่างคือ 10 ซม.^3 และระดับน้ำหลังจากเติมตัวอย่างคือ 15 ซม.^3 ปริมาตรตัวอย่างคือห้าลูกบาศก์เซนติเมตร: 15 - 10 = 5 แปลงปริมาตรที่กำหนดในหน่วยลูกบาศก์เซนติเมตรเป็นลูกบาศก์เมตรโดยหารด้วย 1 x 10^6 ตัวอย่างเช่น ปริมาตร 5 ซม.^3 เท่ากับ 5 x 10^-6 ม.^3: 5/1 x 10^6 = 5 x 10^-6

คำนวณความหนาแน่นของวัสดุโดยการหารมวลของตัวอย่างด้วยปริมาตร ตัวอย่างเช่น ตัวอย่างไทเทเนียมที่มีน้ำหนัก 9.014 กรัมและมีพื้นที่สองลูกบาศก์เซนติเมตรจะมีความหนาแน่น 4,507 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร: 9.014/1000/(2/1 x 10^6) = 4507

กำหนดความแข็งแรงสูงสุดของวัสดุจากจุดหักเหของวัสดุ เส้นโค้งความเค้น-ความเครียดโดยการติดตามเส้นโค้งความเค้น-ความเครียดของวัสดุจนกระทั่งเส้นโค้งถึง จุดสูงสุด. ค่าที่อ่านจากแกนความเค้นหรือแกน y คือค่าความแข็งแรงสูงสุดของวัสดุ

แบ่งความหนาแน่นตามกำลังสูงสุดของตัวอย่างเพื่อให้ได้อัตราส่วนน้ำหนักต่อความแข็งแรงของวัสดุ ตัวอย่างเช่น ไททาเนียมมีความแข็งแกร่งสูงสุด 434 x 10^6 N/m^2 และความหนาแน่น 4507 กก./ม.^3 อัตราส่วนน้ำหนักต่อความแข็งแรงสำหรับไททาเนียมคือ 1.04 x 10^-5 กก./นิวตันเมตร: 4507/434 x 10^6= 1.04 x 10^-5