Innhold
- TL; DR (for lang; ikke lest)
- Hensyn til å teste komprimerende belastning
- Datapunkter i komprimeringsstressformelen
- Tips
- Beregne komprimeringsstyrke
Trykkstyrke er en effektiv måte å måle hvor mye belastning en overflate eller materiale kan bære. Testen for denne typen styrke utføres ved å utøve kraft nedover på toppen av gjenstanden, parret med en lik og motsatt styrke som utøves oppover på bunnen. Med andre ord squasher du det - og bruker deretter en enkel matematisk formel for å bestemme trykkbelastningen det tok før materialet mislyktes.
TL; DR (for lang; ikke lest)
Formelen for trykkspenning er:
CS = F ÷ A, hvor CS er trykkfastheten, F er kraften eller lasten på feilpunktet og EN er det opprinnelige tverrsnittsoverflatearealet.
Hensyn til å teste komprimerende belastning
En trykkfasthetstest krever nøyaktige målinger, så "klemmeprosessen" for en komprimering av stresstest må utføres under nøye kontrollerte forhold, inkludert like og motsatte krefter som påføres for å komprimere materialet både fra topp og bunn.
På grunn av dette, og fordi testen utføres til et punkt om svikt eller permanent deformasjon, ville du ikke teste en faktisk struktur in situ; I stedet tester du en kubikk eller sylindrisk prøve. Kuben eller sylinderformen sikrer at du har flate, parallelle flater på toppen og bunnen av prøven, og begge flater skal være i tverrsnitt - det vil si tatt i rett vinkel mot den vertikale aksen til prøven.
Datapunkter i komprimeringsstressformelen
Når du har montert prøven i det aktuelle apparatet for den vitenskapelige "klemme" -prosessen, må du ta to datapunkter til etterretning. Den første er tverrsnittsområdet til prøven du krysser, eller for å si det på en annen måte, overflatearealet til bare et av ansiktene.
Det andre datapunktet du må måle, er kraften som brukes på prøven i det øyeblikket den mislykkes. Du bruker kraften sakte inntil svikt, som vanligvis er definert som en permanent deformasjon. Med andre ord, en deformasjon som ikke kommer tilbake til sin opprinnelige form når trykkkraften er fjernet. Ofte skjer den "permanente deformasjonen" når objektet går i stykker.
Tips
Beregne komprimeringsstyrke
Når du har disse datapunktene - enten du har målt dem selv på laboratoriet eller mottatt dem i et ordproblem - kan du beregne trykkstyrken til objektet ditt. Formelen er:
CS = F ÷ A, hvor CS er trykkfastheten, F er kraften eller lasten på feilpunktet og EN er det opprinnelige tverrsnittsoverflatearealet.
Eksempel: Du har blitt bedt om å beregne trykkstyrken til en betongsylinder. Tverrsnittsflatene til sylinderen måler hver 6 tommer tvers, og sylinderen sviktet med 71 000 kilo kraft. Hva er trykkstyrken til den prøven av betong?
Du kan gå foran og erstatte styrkemåling, 71.000 pund, i ligningen din F. Men vær ikke forhastet og koble 6 tommer inn for tverrsnittsoverflaten, EN. Du har fått diameteren på flasken til sylinderen, men det du trenger er overflaten til det ansiktet.
For å beregne overflatearealet, husk at arealet til en sirkel er πr2, hvor r er sirkelen radius, som er lik 1/2 sirkelenes diameter. Så med en diameter på 6 tommer er sirkelens radius 3 tommer, og området er π (3)2 = 28,26 ind2.
Nå som du har den informasjonen, lyder ligningen din som følger:
CS = 71 000 pund ÷ 28,26 ind2 = 2,512 psi
Så trykkstyrken til prøven er 2512 psi. For øvrig griper dette sammen med den standard trykkfastheten på 2500 psi til betong til bruk i hjemmet; betong for kommersielle strukturer kan ha en trykkfasthet på 4000 psi eller mer.