Kako izračunati tlačno trdnost

Vsebina

• TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
• Upoštevanje preskušanja tlačnega obremenitve
• Podatkovne točke v formuli kompresivne napetosti
• Nasveti
• Izračun tlačne trdnosti

Tlačna trdnost je učinkovit način merjenja, koliko bremena lahko prenese površina ali material. Preskus te vrste moči se izvaja s pritiskanjem sile navzdol na predmet, povezan z enako in nasprotno silo, ki deluje navzdol. Z drugimi besedami, stresete ga in nato uporabite preprosto matematično formulo, da določite stiskalno obremenitev, preden je material odpovedal.

TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)

Formula tlačnega stresa je:

CS = F ÷ A, kjer CS je tlačna trdnost, F je sila ali obremenitev na mestu odpovedi in A je začetna površina preseka.

Upoštevanje preskušanja tlačnega obremenitve

Preskus trdnosti tlaka zahteva natančne meritve, zato mora postopek stiskanja tlačnega tlačnega testa opraviti pod skrbno nadzorovanimi pogoji, vključno z enakimi in nasprotujočimi sili, ki se uporabljajo za stiskanje materiala z vrha in od spodaj.

Zaradi tega in ker se test izvaja do točke okvare ali trajne deformacije, ne bi preizkusili dejanske strukture in situ; namesto tega preizkusite kubični ali valjasti vzorec. Oblika kocke ali valja zagotavlja, da boste imeli zgornji in spodnji del vzorca ravnih, vzporednih površin, oba obraza pa naj bosta prečna, to je, da sta pod pravim kotom glede na navpično os vzorca.

Podatkovne točke v formuli kompresivne napetosti

Ko boste vzorec postavili v ustrezen aparat za vaš znanstveni postopek "razrezanja", morate upoštevati dve podatkovni točki. Prva je površina preseka primerka, ki ga prečkate, ali povedano drugače, površina le enega od njegovih površin.

Druga podatkovna točka, ki jo boste morali izmeriti, je sila, ki jo na vaš vzorec uporabi v trenutku, ko ne uspe. Sile boste uporabili počasi do okvare, ki jo običajno definiramo kot trajno deformacijo. Z drugimi besedami, deformacija, ki se ne bo več vrnila v prvotno obliko, ko odstranimo tlačno silo. Pogosto pride do "trajne deformacije", ko se predmet zlomi.

Nasveti

Izračun tlačne trdnosti

Ko imate te podatkovne točke - ne glede na to, ali ste jih sami izmerili v laboratoriju ali jih prejeli s težavo z besedami -, lahko izračunate trdnost tlaka vašega predmeta. Formula je:

CS = F ÷ A, kjer CS je tlačna trdnost, F je sila ali obremenitev na mestu odpovedi in A je začetna površina preseka.

Primer: Od vas bodo morali izračunati tlačno trdnost betonskega valja. Prečni prerez cilindra meri vsakega 6 centimetrov, cilinder pa ni uspel z 71.000 funtov sile. Kolikšna je tlačna trdnost vzorca betona?

Lahko nadaljujete in nadomestite meritev sile v višini 71.000 funtov v svojo enačbo F. Vendar ne bodite prenagljeni in vstavite 6 centimetrov za površino prečnega prereza, A. Dobili ste premer stranice valja, toda kar potrebujete, je površina tega obraza.

Če želite izračunati površino, ne pozabite, da je območje kroga πr², kje r je polmer krožnic, ki je enak 1/2 premera krogov. Torej s premerom 6 centimetrov je polmer vaših krogov 3 palice, njegova površina pa je π (3)² = 28,26 inča².

Zdaj, ko imate te podatke, vaša enačba glasi:

CS = 71.000 funtov ÷ 28,26 inča² = 2.512 psi

Torej je tlačna trdnost vašega vzorca 2,512 psi. Mimogrede, to je mreža s standardno betonsko trdnostjo betona 2.500 psi za stanovanjske namene; beton za komercialne konstrukcije ima tlačno trdnost 4000 psi ali več.