منحنی تنش - کرنش مهندسی

تعداد بازدید: 13598
چهارشنبه 03 دي 1393

منحنی تنش - کرنش مهندسی

منحنی تنش - کرنش مهندسی (ENGINEERING STRESS-STRAIN CURVE) از تست کشش بدست می آید. با آزمایش کشش یک فلز نرم می توان داده هایی اساسی درباره خواص مکانیکی آن به دست آورد. در این آزمایش یک نمونه با طرح ویژه در جهت محوری تحت بار گذاری قرار می گیرد و در اثر افزایش این نیرو می شکند. در حین آزمایش مقدار افزایش طول در فواصل متناوب اندازه گیری شده و تنش و کرنش میانگین طبق معادلات بدست می آیند. داده های بدست آمده از آزمایش کشش به صورت نمودار تنش-کرنش رسم می شود.

پارامترهایی که از منحنی تنش - کرنش مهندسی بدست می آیند عبارتند از:

استحکام کششی

استحکام تسلیم

داکتیلیته (شکل پذیری)

مدول کشسانی

جهش یا برجهندگی

 

منحنی تنش کرنش مهندسی

تنش طولی میانگین از تقسیم بار بر سطح مقطع اولیه به ‌دست می‌ آید:

کرنش مورد استفاده در منحنی تنش - کرنش مهندسی، کرنش خطی میانگین است که از تقسیم ازدیاد طول مربوط به طول نمونه ، δ ، بر طول اولیه آن به‌ دست می‌ آید.

چون هم تنش و هم کرنش از تقسیم بار و ازدیاد طول بر عوامل ثابتی به‌دست می‌ آیند، منحنی بار ازدیاد طول نیز شکلی مانند منحنی تنش- کرنش مهندسی دارد. هر دو منحنی معمولا به جای هم مورد استفاده قرار می ‌گیرند.

شکل و مقدار منحنی تنش - کرنش یک فلز به ترکیب شیمیایی، عملیات حرارتی، تاریخچه قبلی تغییر شکل پلاستیک (مومسان) و آهنگ کرنش، دما و حالت تنش وارده هنگام آزمایش بستگی دارد. استحکام کششی، استحکام تسلیم، درصد ازدیاد طول و کاهش سطح مقطع پارامترهایی هستند که در تشریح منحنی تنش - کرنش هر فلز به‌کار می‌ روند. دو پارامتر اول معرف استحکام و دو تای بعدی معرف داکتیلیته (شکل پذیری) هستند.

در ناحیه الاستیک منحنی تنش - کرنش مهندسی، تنش با کرنش رابطه خطی دارد. موقعی که مقدار تنش از استحکام تسلیم جسم بیشتر شود ، نمونه تغییر شکل پلاستیک را تحمل می کند. پس از آن نیروی لازم برای ادامه تغییر شکل افزایش می یابد ولی این افزایش به صورت خطی نیست. اگر نیرو بعد از تغییر شکل پلاستیک به صفر کاهش پیدا کند مقداری تغییر شکل دائمی در نمونه باقی خواهد ماند. نیرو یا تنش لازم برای ادامه تغییر شکل پلاستیک با افزایش کرنش پلاستیک زیاد می شود و به عبارت دیگر جسم کار سخت می شود. حجم نمونه یا حاصلضرب طول در سطح ، در حین تغییر شکل پلاستیک ثابت باقی می ماند ، یعنی:

AL=A0L0

که در آن:

A0: سطح مقطع اولیه

L0: طول اولیه

A: سطح مقطع ثانویه

L: طول ثانویه

در نتیجه با ازدیاد طول نمونه ، مساحت سطح مقطع آن به طور یکنواخت در طول نمونه کاهش می یابد. در هنگام تست کشش دو عامل متضاد روی مقدار نیروی لازم برای ایجاد تغییر شکل تاثیر می گذارد ، یکی {{کار سختی}} است که موجب افزایش نیرو می شود و دیگری کاهش سطح است که باعث کاهش نیرو می شود. در ابتدا، کار سختی بیش از کاهش در سطح مقطع نمونه است. بنابراین، تنش مهندسی با افزایش کرنش به طور پیوسته زیاد می شود. در نهایت به نقطه ای می رسد که کاهش سطح مقطع نمونه و در نتیجه کاهش نیرو بیش از افزایش نیروی ناشی از کارسختی است. این شرایط ابتدا در نقطه ای در نمونه ایجاد می شود که ضعیف تر از بقیه نمونه است. از این رو تمام تغییر شکل پلاستیک بعدی در این ناحیه متمرکز می شود و نمونه شروع به گلویی شدن یا نازک شدن موضعی می کند. حال، چون مساحت سطح مقطع سریعتر از افزایش بار ناشی از کار سختی، کم می شود، یا به عبارت دیگر کارسختی قادر به جبران اثر کاهش سطح مقطع نیست، نیروی واقعی لازم برای تغییر شکل نمونه افت می کند و تنش مهندسی به طور پیوسته تا شکست نمونه کم می شود. به طور خلاصه ، می توان گفت که در ابتدا بعد از تغییر شکل الاستیک (کشسان)، مقدار کار سختی بیش از کاهش در سطح مقطع است و نیرو با ادامه تغییر شکل افزایش می یابد ولی در یک نقطه که مقدار کاهش در سطح مقطع بیش از کار سختی است، جسم شروع به گلویی شدن می کند و نیروی لازم برای ادامه تغییر شکل کاهش می یابد. ولی در واقع کرنش سختی یا کار سختی فلز تا لحظه شکست آن ادامه دارد. به طوری که تنش لازم برای ازدیاد طول باید زیاد شود، این پدیده در منحنی تنش - کرنش حقیقی دیده می شود.

منابع و پیوندها

گردآوری شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن

جورج دیتر ، ترجمه ی شهره شهیدی، متالورژی مکانیکی،  مرکز نشر دانشگاهی.

احمد رزاقیان ، خواص مکانیکی مواد (فلزات ، سرامیک ها) ، نگارش علوم ، 1384.

 

برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلامانع است

منحنی تنش کرنش مهندسی
منحنی تنش- کرنش مهندسی
منحنی تنش -کرنش مهندسی
نمودار تنش - کرنش مهندسی
نمودار تنش کرنش مهندسی
نمودار تنش- کرنش مهندسی
نمودار تنش -کرنش مهندسی
برچسب ها: خواص مکانیکی موادتست کشش
دریافت نشان عالی ارزش آفرینی ملی شرکت پاکمن در پنجمین کنگره برند ملی، اقتدار ملی
حضور پاکمن و دریافت نشان عالی ارزش آفرینی ملی شرکت پاکمن در پنجمین کنگره برند مل ...بیشتر
پاکمن; حامی دومین کنفرانس بین المللی نقش مهندسی مکانیک در ساخت و ساز شهری
پاکمن; حامی دومین کنفرانس بین المللی نقش مهندسی مکانیک در ساخت و ساز شهری که در ...بیشتر
هجدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 97
هجدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 97   ...بیشتر
هفدهمین نمایشگاه بین المللی تاسیسات ساختمان و سیستم های سرمایشی و گرمایشی تهران 97
هفدهمین نمایشگاه بین المللی تاسیسات ساختمان و سیستم های سرمایشی و گرمایشی تهران ...بیشتر
هفدهمین نمایشگاه صنعت ساختمان و صنایع وابسته مازندران 97
بیستمین نمایشگاه صنعت ساختمان و صنایع وابسته مازندران 97   ...بیشتر
تقویم نمایشگاه های بین المللی سال 1397
نمایشگاه به عنوان يكی از مهمترين بخش های تجاری و اقتصادی ایران با بهره مندی از ف ...بیشتر
دوازدهمین نمایشگاه ساختمان و تاسیسات گرمایشی و سرمایشی زنجان 97
بیستمین نمایشگاه ساختمان و تاسیسات گرمایشی و سرمایشی زنجان 97   ...بیشتر
بیستمین نمایشگاه بین المللی ساختمان شیراز 97
بیستمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان شیراز 97   ...بیشتر
هفدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان و راهسازی بیرجند
هفدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان و راهسازی بیرجند 97     ...بیشتر
شانزدهمین نمایشگاه ساختمان و سیستم های گرمایشی و سرمایشی کرمانشاه
شانزدهمین نمایشگاه صنعت ساختمان و سیستم های سرمایشی و گرمایشی کرمانشاه 97 &nb ...بیشتر
یازدهمین نمایشگاه بین المللی سیستم های سرمایشی و گرمایشی ارومیه 97
چهاردهمین نمایشگاه بین المللی سیستم های گرمایشی و سرمایشی ارومیه 97   ...بیشتر
راندمان بویلر
شاخص های مؤثر در محاسبات راندمان بویلر، یکی از اساسی ترین ضوابط مؤثر در ارتقا سط ...بیشتر
کتاب موتورخانه بخار شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: موتورخانه بخار/ ق ...بیشتر
مقررات ملّي ساختمان ايران مبحث نوزدهم
دانلود فایل PDF مقررات ملی ساختمان ایران-مبحث نوزدهم-صرفه جویی در مصرف انرژی ...بیشتر
راه اندازی سختی گیر نیمه اتوماتیک رزینی
دستور العمل راه اندازی سختی گیر های نیمه اتوماتیک رزینی سختی گیرهای رزینی از ...بیشتر
جانمایی بویلر در موتورخانه
براي عملکرد مناسب بويلرها و تجهيزات وابسته بايد فضاي کافي را در موتورخانه به آن ...بیشتر
کتاب انتخاب بویلر شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: انتخاب بویلر/ قرب ...بیشتر
مراحل آموزش و نگهداری دیگ های بخار سیار
مقدمه از دیرباز استفاده از تجهیزات مولد بخار در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت ...بیشتر
معرفی کتابچه دیگ آبگرم شرکت پاکمن
راه اندازی آموزش و بهره برداری از   Hot Water Boilers   ...بیشتر
معرفی کتابچه موتور خانه استخر
نام مقاله: کتابچه موتور خانه استخر نام نویسنده: دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن ...بیشتر
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار براي استفاده بهينه از بویلر ...بیشتر