Độ bền năng suất so với Độ bền kéo: Sự khác biệt và so sánh

Trong vật lý, người ta thường tìm thấy độ bền chảy và độ bền kéo của hai thế giới cùng nhau. Cả hai đều là thước đo độ bền của vật liệu, hai thuật ngữ này có một số khác biệt.

Sự khác biệt nằm ở chỗ cường độ chảy là lực tối thiểu tác dụng lên vật liệu để khiến vật liệu thay đổi hình dạng. Nhưng độ bền kéo là lực tối đa mà nó chịu được trước khi vỡ tan hoàn toàn. 

Các nội dung chính

1. Độ bền chảy đo ứng suất mà tại đó vật liệu biến dạng vĩnh viễn, trong khi độ bền kéo định lượng ứng suất tối đa mà vật liệu có thể chịu được trước khi đứt.
2. Các kỹ sư sử dụng cường độ năng suất để xác định tải trọng làm việc an toàn của vật liệu, trong khi độ bền kéo giúp họ hiểu điểm phá vỡ cuối cùng của vật liệu.
3. Vật liệu có cường độ năng suất cao có thể chịu được biến dạng đáng kể mà không làm mất đi hình dạng ban đầu của chúng, trong khi những vật liệu có độ bền kéo cao sẽ chống gãy khi chịu sức căng.

Sức mạnh năng suất vs Độ bền kéo

Sự khác biệt giữa cường độ năng suất và độ bền kéo là cường độ năng suất là lượng lực nhỏ nhất có thể bắt đầu sự biến dạng của vật thể. Tuy nhiên, độ bền kéo hoàn toàn ngược lại với điều đó, là lực tối đa gây gãy vỡ vật thể. 

Sức mạnh năng suất có ứng dụng thực tế trong khi thiết kế, là thước đo sức mạnh. Độ bền chảy là ứng suất tối thiểu tác dụng lên một vật trước khi nó thay đổi hình dạng theo cách mà bạn không thể đảo ngược được.

Một thuật ngữ khác liên quan đến nó là ứng suất, có nghĩa là lực liên phân tử. Với ứng suất ngày càng tăng lên một vật liệu, nó sẽ từ từ thay đổi hình dạng của nó theo cách không thể đảo ngược được. 

Nói chung, nó có nghĩa là ứng suất tối đa được tạo ra cho vật liệu trước khi nó bị phá vỡ. Khi ứng suất vật liệu tăng lên, lực liên phân tử giữa vật liệu sẽ thấp hơn lực bên ngoài làm biến dạng vật liệu.

Do ứng suất biến dạng cao hơn, vật liệu không có khả năng chống chịu và phá vỡ. 

Bảng so sánh

Các thông số so sánh	Yield Strength	Độ bền kéo
Điều kiện của vật liệu	Điều này nói lên sự biến dạng không thể đảo ngược của vật liệu	Điều này nói về sự phá vỡ của vật liệu
Căng thẳng	Ứng suất nhỏ nhất gây biến dạng	Đó là sức mạnh tối đa để gây ra sự phá vỡ hoàn toàn
Vị trí trong đồ thị	Nó đến trước điểm sức mạnh cuối cùng	Nó đến sau điểm sức mạnh cuối cùng
Lực lượng giữa các phân tử	Các lực liên phân tử chỉ cao hơn các lực biến dạng bên ngoài	Các lực liên phân tử phá vỡ lẫn nhau, do đó phá vỡ vật liệu.
Giá trị số	Giá trị bằng số của cường độ năng suất nhỏ hơn cường độ kéo.	Giá trị bằng số của độ bền kéo lớn hơn cường độ năng suất.

Sức mạnh năng suất là gì?

Sức mạnh năng suất có thể nói là thước đo sức mạnh của một vật thể. Ứng suất có nghĩa là lượng hoặc cường độ của lực bạn cần tác dụng lên vật gì đó để gây ra biến dạng.

Điều đó được liên kết trực tiếp với sức mạnh năng suất. Đó là mức độ căng thẳng nhỏ nhất (tối thiểu) mà bạn đặt lên một vật liệu để khiến nó biến dạng không thể sửa chữa được. Sự biến dạng phải là không thể đảo ngược. 

Sự khác biệt cơ bản mà cường độ năng suất có từ độ bền kéo. Trong trường hợp cường độ năng suất, ứng suất được áp dụng là tối thiểu. Sức mạnh năng suất cũng có một cái khác trong vật lý là Giới hạn đàn hồi.

Giới hạn đàn hồi hoặc cường độ chảy là điểm trên biểu đồ cường độ ứng suất mà vượt quá giới hạn đó, nếu ứng suất tiếp tục được áp dụng, vật thể sẽ bị biến dạng không thể phục hồi và không thể sửa chữa. 

Trước khi đạt đến cường độ năng suất, mọi hư hỏng hoặc biến dạng đạt được đều có thể bị đảo ngược và chúng được gọi là biến dạng đàn hồi. Sau khi đạt đến điểm giới hạn đàn hồi, nó bị hư hỏng không thể sửa chữa và được gọi là biến dạng dẻo.

Đơn vị SI của nó là Newton trên (mét) ² còn được gọi là Pascal. Độ bền năng suất được sử dụng trong một số lĩnh vực kỹ thuật chủ yếu để biết tải trọng tối đa có thể tác dụng lên một bộ phận của máy trước khi nó bắt đầu bị biến dạng.  

Độ bền kéo là gì?

Độ bền kéo có ứng dụng thực tế trong lĩnh vực kỹ thuật. Độ bền kéo là lượng ứng suất tối đa mà một vật thể có thể chịu được trước khi nó bị gãy.

Độ bền kéo là một tài sản chuyên sâu. Thuộc tính chuyên sâu không phụ thuộc vào kích thước của đối tượng được sử dụng. Giới hạn của độ bền kéo xuất hiện sau giới hạn đàn hồi hoặc năng suất sau khi vật liệu bị đứt. 

Sự khác biệt giữa cường độ năng suất và độ bền kéo phụ thuộc vào một số tham số. Cường độ năng suất là lượng ứng suất tối thiểu tác dụng lên một vật thể để gây ra biến dạng không thể sửa chữa.

Mặt khác, độ bền kéo là lượng ứng suất mà vật thể có thể chịu hoặc chịu được trước khi nó bắt đầu bị đứt.

Trong trường hợp này, lực bên ngoài tác dụng lên vật thể lớn hơn nhiều so với lực hút liên phân tử liên kết các vật thể với nhau.

Chủ yếu có ba loại độ bền kéo là độ bền chảy, độ bền cuối cùng và cuối cùng là độ bền đứt. 

Có nhiều thử nghiệm để đo độ bền kéo của một vật thể. Thử nghiệm này có các ứng dụng trong ngành xây dựng, thiết kế phương tiện, thiết kế tên lửa, ngành an toàn và thể dục, đóng gói, ngành dệt may, v.v.

Khi đo cường độ, đơn vị của nó cũng là Newton trên (mét) ² hoặc Pascal. Chúng ta có thể tìm thấy nó bằng cách chia lực lượng với khu vực liên quan ( F/A)

Sự khác biệt chính giữa cường độ năng suất và độ bền kéo

1. Sức mạnh năng suất nói về biến dạng không thể đảo ngược diễn ra trong vật liệu. Trong khi độ bền kéo nói về sự đứt gãy của vật liệu
2. Trong trường hợp cường độ năng suất, đó là lượng ứng suất tối thiểu mà vật thể có thể xử lý trước khi nó bắt đầu bị biến dạng. Ngược lại, độ bền kéo là lượng ứng suất tối đa có thể được áp dụng trước khi vật liệu bắt đầu vỡ ra. 
3. Độ bền năng suất xuất hiện trước độ bền kéo trong biểu đồ. Ngược lại, độ bền kéo xuất hiện trước cường độ năng suất trong biểu đồ. 
4. Ở cường độ năng suất, lực liên phân tử vẫn tồn tại nhưng yếu hơn điểm đứt. Ở độ bền kéo, các lực liên phân tử bị phá vỡ. 
5. Độ bền năng suất có giá trị số cao hơn độ bền kéo, trong khi độ bền kéo có giá trị số cao hơn. 

dự án

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