Apa itu Kekuatan Hasil?

Anonim

Sama ada bahan yang membosankan atau degil boleh dilihat oleh sesuatu yang dipanggil kekuatan hasilnya. Titik di mana bahan terhenti menjadi elastik dan menjadi plastik kekal, titik di mana ia menghasilkan, dipanggil titik hasilnya.

Bagi seorang jurutera, dengan teliti mengkaji sifat-sifat bahan adalah keperluan mutlak sebelum menceburi sesuatu projek baru. Bayangkan akibat yang mengerikan sekiranya jurutera yang membina Jambatan Brooklyn telah tidak tahu malu dan menggunakan plastik atau batu bata dan bukannya keluli. Sebaliknya, jika sebahagian besar mainan hari ini dibina daripada keluli dan bukan sesuatu yang mewah seperti plastik, mereka tidak mungkin menjadi acuan yang paling aneh di dalam bentuk yang kita sukai.

Sama ada bahan yang membosankan atau degil boleh dilihat oleh sesuatu yang dipanggil kekuatan hasilnya.

Grafik Tekanan Tekanan

Curve Strain-Strain.

Pada mulanya, bahan, walaupun keluli, berkelakuan seperti elastik ketika diregangkan. Apabila dalam had anjal, ketegangan yang disebabkan oleh tekanan itu boleh diterbalikkan; ya, bahan memanjang, tetapi setelah stres dibebaskan, ia tetap panjang asalnya. Keanjalan ini, bagaimanapun, tidak kekal. Tekanan kelebihan akan mengubah bentuk bahan secara kekal.

Malah, penggunaan tegasan yang lebih besar menyebabkan pembentukan apa yang disebut 'leher' di sepanjang ubah bentuk. Leher adalah sama dengan tali keju yang hampir tidak memegang kepingan dan seluruh pizza bersama-sama. Tekanan yang lebih besar akan memecahkan leher juga - bahan akhirnya tunduk pada tekanan dan mengalami kerosakan tragis atau patah tulang.

Necking and Fracture.

Kekuatan Hasil

Tekanan yang teruk boleh menyebabkan kecacatan kekal.

Bahan mulur seperti besi tidak berubah secara kekal kerana atomnya "pecah", tetapi karena tekanan yang dikenakan cukup persuasif untuk mengatasi tenaga kisi dan mengganggu struktur kaku material; ia cukup untuk secara literal menggantikan atom dari kristalnya. Fenomena ini disebut dislokasi kristal.

Plastik berubah dengan lebih mudah kerana mereka tunduk pada dislokasi lebih mudah daripada bahan mulur. Terdapat juga bahan-bahan rapuh, yang sama sekali tidak mempunyai konsep tekanan hasil. Bahan-bahan ini, apabila tertekan dengan tegasan yang lebih besar daripada tekanan hasil, seperti namanya, tidak mengalami apa-apa peralihan daripada keanjalan kepada keplastikan, tetapi terus memecahkan sebaliknya.

Keluk tegangan terikan daripada pelbagai jenis bahan.

Akhir sekali, kerana kekuatan hasil bahan yang pada dasarnya menentukan toleransi untuk ketegangan, jurutera menyedari bahawa mereka harus mencipta cara pintar untuk meningkatkannya. Salah satu cara untuk melakukan ini ialah menambah kekotoran dalam bahan. Ketumpatan yang dipertingkatkan menyebabkan bahan bertambah lebih toleran terhadap ubah bentuk, kerana kekotoran dapat mengisi kekosongan yang tersisa setelah dislokasi kristal. Paduan seperti keluli, yang dicipta oleh memberi makan pelbagai spesies kekotoran, adalah contoh terbaik dari manipulasi tersebut.

Satu lagi cara untuk mencapai tekanan hasil yang lebih tinggi ialah memanipulasi bahan pada suhu yang lebih rendah. Suhu yang lebih tinggi menambah stres, kerana tenaga haba menyebabkan atom-atom untuk bersikap goyah dan menggantikannya. Dengan separuh daripada kerja yang telah dilakukan, tegasan luaran memerlukan tenaga yang kurang daripada tekanan hasil asli bahan yang diperlukan untuk menyebabkan dislokasi dan ubah bentuk kekal. Kenapa lagi yang anda fikir kita harus mogok ketika seterika panas?