De kompressionstest är ett experiment som utförs genom att gradvis komprimera ett materialprov, till exempel betong, trä eller sten, känt som provrör och observera den deformation som orsakas av den applicerade tryckspänningen eller belastningen.
En tryckspänning alstras av två krafter som appliceras på kroppens ändar för att minska dess längd när den komprimeras..
Samtidigt utvidgas dess tvärsnittsarea, vilket kan ses i figur 1. När större och större påkänningar appliceras blir materialets mekaniska egenskaper uppenbara..
Artikelindex
För att applicera kompressionsspänningen placeras provet, företrädesvis i form av en cylinder med cirkulärt tvärsnitt, i en maskin, känd som universell testmaskin, som komprimerar provet successivt i tidigare fastställda trycksteg.
Punkterna i spänningskurvan (i newton / mtvå) kontra stammen ε ritas som de genereras. Spänningen är förhållandet mellan den pålagda kraften och tvärsnittsarean, medan töjningen är kvoten mellan förkortningen AL och den ursprungliga längden på provet Leller:
ε = AL / Leller
Från analysen av diagrammet härleds de mekaniska egenskaperna hos materialet under kompression.
När experimentet fortskrider förkortas och utvidgas provet, vilket framgår av figur 1, eller så vrider eller böjer det sig, beroende på provets ursprungliga längd. Experimentet slutar när ett misslyckande eller brott uppstår i provet.
Från kompressionstestet erhålls de mekaniska egenskaperna hos materialet före komprimering, till exempel elasticitetsmodul och den tryckhållfasthet, mycket viktigt i de material som används i konstruktionen.
Om materialet som ska testas är sprött kommer det så småningom att spricka så att den ultimata styrkan lätt kan hittas. I detta fall noteras den kritiska belastningen, typen av fel som presenteras av materialet och frakturens form..
Men om materialet inte är skört men duktilt kommer detta ultimata motstånd inte att manifestera sig lätt, så testet förlängs inte på obestämd tid, eftersom när spänningen ökar blir tillståndet för den interna spänningen i provstopparna enhetligt. Vid den tidpunkten är testets giltighet förlorad.
För att resultaten ska vara tillförlitliga är det nödvändigt att materialets inre fibrer förblir parallella, men den inre friktionen får fibrerna att böjas och spänningen blir homogen.
Det första du ska göra är att överväga provets ursprungliga storlek innan du startar testet. De kortare provrören, kallade kompressionsprov, tenderar att ta formen av ett fat, medan de längre provrören, kallas kolumnprover, de utbuktar.
Det finns ett kriterium som kallas anledning till slankhet, som är kvoten mellan den initiala längden Leller och gyrationsradien Rg:
r = L.eller / Rg
Vrid Rg = √ (I / A) där jag är tröghetsmomentet och A är tvärsnittsområdet.
Om slankhetsförhållandet är mindre än 40 fungerar det som ett komprimeringsprov och om det är större än 60 fungerar det som en kolumn. Mellan 40 och 60 skulle provet ha ett mellanliggande beteende som är att föredra att undvika, arbeta med förhållanden mindre än 40 eller större än 60.
Kompressionstestet är analogt med spännings- eller dragprovet, bara istället för att sträcka provet för att brista, är det tryckhållfastheten som testas den här gången..
Materialets beteende tenderar att skilja sig åt i kompression och spänning, och en annan viktig skillnad är att krafterna i kompressionstestet är större än i spänningstestet..
I ett komprimeringstest, till exempel av ett aluminiumprov, stiger spännings-töjningskurvan, medan det i spänningstestet stiger och sedan faller. Varje material har sin egen beteendekurva.
Vid kompression anses spänningen vara negativ enligt konvention, såväl som den producerade deformationen, vilket är skillnaden mellan den slutliga och initiala längden. Av denna anledning skulle en spänning-töjningskurva finnas i planets tredje kvadrant, men diagrammet tas utan problem till den första kvadranten.
I allmänhet finns det två väl differentierade zoner: den elastiska deformationszonen och den plastiska deformationszonen..
Det är den linjära regionen i figuren, i vilken spänningen och påfrestningen är proportionell, varvid proportionalitetskonstanten är materialets elasticitetsmodul, betecknad Y:
σ = Y. ε
Eftersom ε är stammen AL / Leller, har inga dimensioner och enheterna för Y är desamma som för ansträngning.
Om materialet fungerar i den här zonen, om lasten avlägsnas, återgår måtten på provet till de ursprungliga.
Den omfattar den icke-linjära delen av kurvan i figur 5, även om belastningen avlägsnas, återfår provet inte sina ursprungliga dimensioner, och deformeras permanent. Två viktiga regioner skiljer sig åt i materialets plastiska beteende:
-Avkastning: deformation ökar utan att belastningen ökar.
-Deformation: om belastningen fortsätter att öka, så slutar bristerna i provet.
Figuren visar betongens respons i ett kompressionstest (tredje kvadranten) och i ett spänningstest (första kvadranten). Det är ett material med ett kompressionssvar som skiljer sig från spänningens..
Området för linjärt elastiskt svar mellan betong och kompression är större än mot spänning, och från kurvens utsträckning ser man att betongen är mycket mer motståndskraftig mot kompression. Brottvärdet för betong före kompression är 20 × 106 N / mtvå.
Av denna anledning är betong lämplig för att bygga vertikala pelare som måste tåla kompression, men inte för balkar. Betong kan förstärkas med stålstänger eller metallnät som hålls under spänning medan betongen torkar.
Det är ett annat material med bra kompression (AC-kurva i tredje kvadranten), men ömtåligt när det utsätts för spänning (AB-kurva i första kvadranten)..
Ingen har kommenterat den här artikeln än.