یکی از آزمایشات مهم در صنعت ساختمان آزمایش کشش فولاد است. برای مثال برای آنکه بدانیم مشخصات میلگردهای مورد استفاده در آرماتوربندی یک ساختمان با مشخصات موجود در آیین نامه های طراحی تطابق دارد یا نه از این آزمایش کمک میگیریم.
هدف آزمایش : رفتار تغییر طول فلزات در مقابل نیروی کششی در یک نمودار مورد بررسی قرار می گیرد.
تئوری آزمایش: با استفاده از نمودار تنش-کرنش برخی از مشخصه های مواد بدست می آید که با آن میتوان گروه‌های مختلف مواد را شناخت و آنها را به دو مقوله وسیع بر مبنای این مشخصه ها تقسیم کرد: مواد شکل‌پذیر و مواد شکننده. برای بدست آوردن نمودار تنش –کرنش یک ماده ؛روی نمونه ای از آن آزمون کشش انجام میشود
نمودار تنش-کرنش مشخصات مهم زیر را در اختیار قرارمیدهد
رفتار ارتجاعی : رفتاری را گویند که بعد از بار برداری ، به طول یا هندسه اولیه برگردد. این ناحیه در ابتدای نمودار تنش – کرنش قرار دارد و در اکثر طول به صورت خطی بوده و در آن تنش متناسب با کرنش است. حد فوقانی این ناحیه حد خطی نامیده می شود و با бp نشان میدهند بعد از حد خطی ، ناحیه کوتاه غیر خطی ولی با رفتار ارتجاعی وجود دارد. حد این ناحیه ، حد ارتجاعی خوانده میشود.
تسلیم: به فاصله کوتاهی بعد از حد ارتجاعی ، تحت تنش ثابت ، تغییر شکل دایمی قابل ملاحظه ای در نمونه بوجود می آید. این رفتار ، تسلیم نامیده می شود و تنش نظیر آن ، تنش تسلیم یا جاری شدن (бy ) خوانده می شود.
سخت شدگی کرنشی: بعد از حد تسلیم ، مقداری افزایش تنش ولی با شیب ملایمتر نسبت به ناحیه ابتدایی نمونه وجود دارد این سیر صعودی در نمودار ، به سخت شدگی کرنشی معروف است. شیب این ناحیه رفته رفته کاهش می یابدتا در تنش نهایی бu به صورت افقی درآید
باریک شدن : بعد از تنش نهایی ، کاهش در قطر نمونه در یک ناحیه موضعی شدت می یابد و یک ناحیه باریک شده در نمونه بوجود می آید که در نهایت منجر به گسیختگی نمونه می شود. بعد از تنش نهایی ، نمودار سیر نزولی پیدا می کندتا به تنش گسیختگی бf برسد
شرح آزمایش :
ابتدا طول( L0) و قطر (D0 ) نمونه را از سه قسمت توسط کولیس اندازه گرفته و میانگین میگیریم ، آنگاه توسط پیچ های نگه دارنده نمونه را در جای خود محکم می کنیم ( مطابق شکل )
- کولیس
- پمپ روغن
- دستک پمپ روغنی
- نمونه آزمایش
- پیچ های نگه دارنده نمونه
- قاب ثابت دستگاه
- قاب متحرک دستگاه
سپس آنقدر با دستک پمپ ، قاب متحرک دستگاه را بالا می بریم که لقی دستگاه گرفته شود. بعد از این کار، ساعت اندازه گیری تغییر مکان را روی صفر تنظیم کرده و در محل مخصوص خود نصب می نماییم.
مقدار نیرو را در دستگاه دیجیتالی صفر کرده ، آنگاه دستک پمپ را به آرامی به سمت پایین حرکت داده تا به نمونه آزمایش نیرو کششی وارد گردد . همین عمل را به دفعات تکرار کرده، مقادیر نیرو و تغییر طول را به ترتیب از دستگاه نیروسنج و ساعت اندازه گیری تغییر طول قرائت کرده به جدول زیر منتقل می کنیم که این نتایج زیر بدست آمدند. توجه شود که بر اساس جنس فلز مورد آمایش و ابعاد آن این اعداد متفاوت خواهد بود.
با بردن اعداد فوق به اکسل میتوان نمودار تنش- کرنش نمونه را ترسم نمود. در اینجا این نمودار ارائه شده است. توجه شود که شکل نمودار و اعداد آن باتوجه به جنس فلز مورد آزمایش و ابعاد و قطر آن متفاوت خواهد بود.
۰ دیدگاه