Αντοχή απόδοσης έναντι αντοχής εφελκυσμού: Διαφορά και σύγκριση

Στη φυσική, είναι σύνηθες να βρίσκουμε την αντοχή διαρροής και την αντοχή εφελκυσμού των δύο κόσμων μαζί. Καθώς και τα δύο είναι το μέτρο της αντοχής ενός υλικού, αυτοί οι δύο όροι έχουν κάποιες διαφορές.

Η διαφορά έγκειται στο γεγονός ότι η αντοχή διαρροής είναι η ελάχιστη δύναμη που ασκείται στο υλικό για να αλλάξει σχήμα. Αλλά η αντοχή σε εφελκυσμό είναι η μέγιστη δύναμη που φέρει πριν από την πλήρη θραύση. 

Βασικές τακτικές

1. Η αντοχή διαρροής μετρά την τάση στην οποία ένα υλικό παραμορφώνεται μόνιμα, ενώ η αντοχή εφελκυσμού ποσοτικοποιεί τη μέγιστη τάση που μπορεί να αντέξει ένα υλικό πριν σπάσει.
2. Οι μηχανικοί χρησιμοποιούν αντοχή διαρροής για να προσδιορίσουν το ασφαλές φορτίο εργασίας ενός υλικού, ενώ η αντοχή σε εφελκυσμό τους βοηθά να κατανοήσουν το απόλυτο σημείο θραύσης του.
3. Τα υλικά με υψηλή αντοχή διαρροής μπορούν να αντέξουν σημαντικές παραμορφώσεις χωρίς να χάσουν το αρχικό τους σχήμα, ενώ εκείνα με υψηλή αντοχή εφελκυσμού αντιστέκονται στη θραύση υπό τάση.

Αντοχή διαρροής έναντι αντοχής εφελκυσμού

Η διαφορά μεταξύ της αντοχής διαρροής και της αντοχής εφελκυσμού είναι ότι η αντοχή διαρροής είναι το μικρότερο ποσό δύναμης που μπορεί να ξεκινήσει την αρχή της παραμόρφωσης ενός αντικειμένου. Ωστόσο, η αντοχή σε εφελκυσμό είναι ακριβώς το αντίθετο από αυτό, καθώς είναι η μέγιστη δύναμη που προκαλεί θραύση σε ένα αντικείμενο. 

Η αντοχή διαρροής έχει πρακτική χρήση κατά το σχεδιασμό, η οποία είναι ένα μέτρο αντοχής. Η αντοχή διαρροής είναι η ελάχιστη στρες που εφαρμόζεται σε ένα αντικείμενο πριν αλλάξει το σχήμα του με τέτοιο τρόπο ώστε να μην μπορείτε να το αντιστρέψετε.

Ένας άλλος όρος που σχετίζεται με αυτό είναι το στρες, που σημαίνει διαμοριακή δύναμη. Με την αυξανόμενη πίεση σε ένα υλικό, αλλάζει αργά το σχήμα του με τέτοιο τρόπο ώστε να είναι μη αναστρέψιμο. 

Σε γενικές γραμμές, σημαίνει τη μέγιστη πίεση που δίνεται στο υλικό πριν αυτό χαλάσει. Όταν η τάση του υλικού αυξάνεται, οι διαμοριακές δυνάμεις μεταξύ του υλικού θα είναι χαμηλότερες από τις εξωτερικές δυνάμεις που παραμορφώνουν το υλικό.

Λόγω της μεγαλύτερης τάσης παραμόρφωσης, το υλικό δεν μπορεί να αντισταθεί και να σπάσει. 

Συγκριτικός πίνακας

Παράμετροι σύγκρισης	Αντοχή απόδοσης	Αντοχή σε εφελκυσμό
Κατάσταση υλικού	Αυτό λέει τη μη αναστρέψιμη παραμόρφωση του υλικού	Αυτό λέει για τη θραύση του υλικού
στρες	Είναι η ελάχιστη τάση που προκαλεί παραμόρφωση	Είναι η μέγιστη αντοχή για να προκαλέσει ολική θραύση
Θέση στο γράφημα	Έρχεται πριν από το σημείο της απόλυτης δύναμης	Έρχεται μετά το σημείο της απόλυτης δύναμης
Διαμοριακές δυνάμεις	Οι διαμοριακές δυνάμεις είναι ακριβώς μεγαλύτερες από τις εξωτερικές δυνάμεις παραμόρφωσης	Οι διαμοριακές δυνάμεις σπάνε η μία από την άλλη, σπάζοντας έτσι το υλικό.
Αριθμητική αξία	Η αριθμητική τιμή της αντοχής διαρροής είναι μικρότερη από την αντοχή εφελκυσμού.	Η αριθμητική τιμή της αντοχής σε εφελκυσμό είναι μεγαλύτερη από την αντοχή διαρροής.

Τι είναι η απόδοση απόδοσης;

Η ισχύς διαρροής μπορεί να ειπωθεί ότι είναι το μέτρο της αντοχής ενός αντικειμένου. Το άγχος σημαίνει το ποσό ή μέγεθος της δύναμης που πρέπει να εφαρμόσετε σε κάτι για να προκαλέσετε παραμόρφωση.

Αυτό συνδέεται άμεσα με την αντοχή διαρροής. Είναι η ελάχιστη (ελάχιστη) πίεση που ασκείτε σε ένα υλικό για να το παραμορφώσετε χωρίς να επισκευαστεί. Η παραμόρφωση πρέπει να είναι μη αναστρέψιμη. 

Η βασική διαφορά που έχει η αντοχή διαρροής από την αντοχή εφελκυσμού. Στην περίπτωση της αντοχής διαρροής, η τάση που εφαρμόζεται είναι ελάχιστη. Η δύναμη διαρροής έχει επίσης ένα άλλο στη φυσική που είναι το Ελαστικό όριο.

Το όριο ελαστικότητας ή η αντοχή διαρροής είναι εκείνο το σημείο του γραφήματος αντοχής τάσης πέρα ​​από το οποίο, εάν συνεχιστεί η εφαρμογή τάσης, το αντικείμενο θα παραμορφωθεί αμετάκλητα πέρα ​​από την επισκευή. 

Πριν επιτευχθεί η ισχύς διαρροής, οποιαδήποτε ζημιά ή παραμόρφωση επιτυγχάνεται μπορεί να αντιστραφεί και ονομάζονται ελαστική παραμόρφωση. Αφού επιτευχθεί το όριο ελαστικότητας, καταστρέφεται ανεπανόρθωτα και ονομάζεται πλαστική παραμόρφωση.

Η μονάδα SI του είναι το Newton ανά (μέτρο) ² που ονομάζεται επίσης Pascal. Η αντοχή διαρροής χρησιμοποιείται σε διάφορους τομείς της μηχανικής κυρίως για να γνωρίζουμε το μέγιστο φορτίο που μπορεί να εφαρμοστεί στο τμήμα μιας μηχανής πριν αρχίσει να παραμορφώνεται.  

Τι είναι η αντοχή σε εφελκυσμό;

Η αντοχή σε εφελκυσμό έχει τις πρακτικές εφαρμογές της στον τομέα της μηχανικής. Η αντοχή σε εφελκυσμό είναι η μέγιστη ένταση που μπορεί να αντέξει ένα αντικείμενο πριν σπάσει.

Η αντοχή σε εφελκυσμό είναι μια εντατική ιδιότητα. Μια εντατική ιδιότητα δεν εξαρτάται από το μέγεθος του αντικειμένου που χρησιμοποιείται. Το όριο της αντοχής σε εφελκυσμό έρχεται μετά το όριο ελαστικότητας ή η διαρροή μετά την επίτευξη των θραύσεων του υλικού. 

Η διαφορά μεταξύ της αντοχής διαρροής και της αντοχής σε εφελκυσμό εξαρτάται από μερικές παραμέτρους. Η αντοχή διαρροής είναι η ελάχιστη ποσότητα τάσης που εφαρμόζεται σε ένα αντικείμενο για να προκαλέσει μια παραμόρφωση που δεν επισκευάζεται.

Από την άλλη πλευρά, η αντοχή σε εφελκυσμό είναι η ποσότητα της πίεσης που μπορεί να αντέξει ή να αντέξει το αντικείμενο πριν αρχίσει να σπάει.

Σε αυτή την περίπτωση, η εξωτερικά ασκούμενη δύναμη στο αντικείμενο είναι πολύ μεγαλύτερη από τις διαμοριακές δυνάμεις έλξης που συνδέουν το αντικείμενο μεταξύ τους.

Υπάρχουν κυρίως τρεις τύποι αντοχής σε εφελκυσμό που είναι η αντοχή διαρροής, η τελική αντοχή και, τέλος, η αντοχή σε θραύση. 

Υπάρχουν πολλές δοκιμές για τη μέτρηση της αντοχής σε εφελκυσμό ενός αντικειμένου. Αυτή η δοκιμή έχει εφαρμογές στον κατασκευαστικό κλάδο, στο σχεδιασμό οχημάτων, στον σχεδιασμό πυραύλων, στη βιομηχανία ασφάλειας και φυσικής κατάστασης, στη συσκευασία, στη βιομηχανία κλωστοϋφαντουργίας κ.λπ.

Καθώς μετρά την ισχύ, η μονάδα του είναι επίσης Newton ανά (μέτρο) ² ή Pascal. Μπορούμε να το βρούμε διαιρώντας τη δύναμη με την αντίστοιχη περιοχή (F/A)

Κύριες διαφορές μεταξύ της αντοχής διαρροής και της αντοχής εφελκυσμού

1. Η αντοχή διαρροής μιλά για την μη αναστρέψιμη παραμόρφωση που λαμβάνει χώρα σε ένα υλικό. Ενώ η αντοχή σε εφελκυσμό μιλάει για θραύση του υλικού
2. Στην περίπτωση της αντοχής διαρροής, είναι η ελάχιστη ένταση που μπορεί να χειριστεί το αντικείμενο πριν αρχίσει να παραμορφώνεται. Αντίθετα, η αντοχή σε εφελκυσμό είναι η μέγιστη ποσότητα τάσης που μπορεί να εφαρμοστεί πριν το υλικό αρχίσει να καταρρέει. 
3. Η αντοχή διαρροής προηγείται της αντοχής εφελκυσμού στο γράφημα. Αντίθετα, η αντοχή σε εφελκυσμό προηγείται της αντοχής διαρροής στα γραφήματα. 
4. Στην αντοχή διαρροής, η διαμοριακή δύναμη εξακολουθεί να υπάρχει αλλά είναι ασθενέστερη από το σημείο θραύσης. Στην αντοχή εφελκυσμού, οι διαμοριακές δυνάμεις σπάνε. 
5. Η αντοχή διαρροής έχει υψηλότερη αριθμητική τιμή από την αντοχή εφελκυσμού, ενώ η αντοχή εφελκυσμού έχει υψηλότερη αριθμητική τιμή. 

αναφορές

1. https://link.springer.com/article/10.1007/s11665-008-9225-5
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921509317309188

Τελευταία ενημέρωση: 04 Αυγούστου 2023