Zkouška tlakovým namáháním rovinou - Plane strain compression test

Schéma zkoušky tlakovým namáháním v rovině

The rovinná deformační tlaková zkouška, také známý jako Test Watts-Ford, je inženýrství a je zvláště specializovaným způsobem určování některých materiálových charakteristik kov a jeho specializaci lze shrnout do této citace:

Zkouška je užitečná, když jsou kousky plechu příliš malé pro zkoušku tahem vyváženého biaxiálního testu. Může poskytnout křivky napětí-deformace až k podstatně vyšším deformacím než zkoušky tahem.[1]

Testování komprese v rovině se obvykle používá pro měření mechanických vlastností a pro zkoumání vývoje mikrostruktury v průběhu termomechanického zpracování.[2] Během zkoušky je vzorek umístěn mezi razníky a omezovací desky. Když je horní razník během zkoušky materiálu zatlačen dolů, vzorek se vysune do vodorovných směrů. Tření mezi nástrojem a vzorkem lze snížit použitím maziv, jako je grafit, MoS2, sklo nebo PTFE (teflon).[3]

Testování v podstatě spočívá v tom, že tenká kovová tyč je stlačena dvěma stejně širokými kompresními proužky, které jsou umístěny na opačných stranách tenké tyče. Poté, v rozsahu rostoucího zatížení na tyč, vedou tlakové síly ke snížení tloušťky kovové tyče. Tato změna tloušťky se pak měří postupně po každém zatížení a po nějaké matematice a křivka napětí-deformace lze vykreslit.

Výhodou testu Watts-Ford je, že je vhodný pro testování tenkých plechů nebo pásů, je podobný válcovacímu procesu (ve výrobních analýzách), třecí účinky mohou být minimalizovány, zde nedochází k „barelingu“, jak by tomu bylo válcová tlaková zkouška a rovinná deformace deformací usnadňuje analýzu.

Křivka napětí-deformace

Křivka napětí-deformace je vztah mezi stres (síla na jednotku plochy) a kmen (výsledné stlačení / roztažení, známé jako deformace), které konkrétní materiál zobrazuje;[4] křivky napětí-deformace různých materiálů se velmi liší a různé zkoušky tahem prováděné na stejném materiálu poskytují různé výsledky v závislosti na teplotě vzorku a rychlosti zatížení.[4] Při provádění testů Watts-Ford se teploty kovových vzorků budou lišit od 800 do 1100 ° C a rychlosti deformace (0,01-10 s-1).[5]

Křivka napětí-deformace

Tlak

Průměrný tlak na jednotku plochy kontaktní plochy mezi razníkem a vzorkem je vyjádřen jako: P = F / (wb), kde F je síla, w je šířka razníku, b je šířka vzorku.[2]

Citace

  1. ^ Příručka designu metalurgického procesu, George E. Totten, Kiyoshi Funatani, Lin Xie, CRC Press
  2. ^ A b Drozd, K., Horsinka, J., KLIBER, J., ČERNÝ, M., OSTROUSHKO, D., & MAMUZIC, I. (2011, leden). Studium vývoje deformace v rovinné deformaci tlakovým testem. v Metal 2011.
  3. ^ Yabe, S., Terano, M., a Yoshino, M. (2014). Plastická deformační zkouška tlakem a jednoduchá smyková zkouška monokrystalického čistého železa. Procedia Engineering, 81, 1342-1347.
  4. ^ A b "Křivka napětí-deformace", Wikipedia, 2019-01-14, vyvoláno 2019-03-15
  5. ^ „(PDF) Zpracování výsledků zkoušky tlakovým namáháním rovinou pro zkoumání konstitutivního chování nerezové oceli AISI-304“. ResearchGate. Citováno 2019-03-15.