Co je tenzometr?
Tenzometr je zařízení používané ke stanovení odezvy materiálu na různé kmeny, zvané zatížení. Velikost napnutí, které má materiál, když je pod napětím, poskytuje důležité informace o pevnosti v tahu a únavě materiálu. Tenzometrická zařízení se běžně používají ve výrobním průmyslu, aby se zajistilo, že součásti splňují nezbytné požadavky na pevnost a odolnost.
Tenzometrická zařízení se skládají ze dvou úchytů, které drží část testovaného materiálu na místě. Tyto úchyty se pak používají k aplikaci tahové nebo tlakové síly, nazývané zatížení, na zkušební kus. Tenzometrické přístroje mohou vytvářet sílu pomocí šroubu nebo hydraulického beranu, které jsou poháněny mechanickými nebo elektrickými prostředky.
Utěsněné komory lze použít k uložení tenzometru. Tato konfigurace umožňuje testování deformačních charakteristik materiálu při specifických teplotách a tlacích. To je rozhodující pro testování kovů používaných v letadlech a ponorkách, u kterých mohou docházet k drastickým změnám atmosférického tlaku. Komory jsou také užitečné pro testování materiálů, které budou vystaveny vysokým teplotním rozsahům.
Přesné výsledky tenzometrických zařízení závisí na kvalitě zkušebního kusu. Jakákoli závada, která se vytvoří během procesu řezání, může zkreslit výsledky testu a vést k předčasnému selhání při namáhání. I nejmenší nekonzistence povrchu se může rychle zvětšovat a šířit pod napětím, což vede k časným zlomeninám a únavě kovu. Je to stejný proces, který způsobuje únavu a narušení špatně vyráběných nýtů a kovových fólií, když jsou opakovaně vystaveny působení atmosférického tlaku.
Výsledky tenzometrických přístrojů poskytují zatížení jako funkci prodloužení. Z těchto dat lze spolu s průřezovou plochou zkušebního kusu vyneset křivku napětí-deformace. Tato křivka je jedinečná pro každý materiál a poskytuje klíčová opatření. Tato opatření zahrnují mez pružnosti materiálu, mez proporcionality, mez kluzu a mez pevnosti.
Tenzometry umožňují technikům určit Youngův modul pro testovaný materiál. Youngův modul představuje počáteční lineární sklon křivky napětí a deformace materiálu, definovaný jako pevnost v tahu dělená tahovým přetvořením. Pevnost v tahu se stanoví dělením síly působící průřezovou plochou zkušebního kusu. Pevnost v tahu představuje množství vyrobeného roztažení děleno původní délkou zkušebního kusu. Materiály vystavené síle v Youngově modulu, počáteční lineární část křivky napětí-napětí, se po odstranění zatížení vrátí do svého původního stavu.
Bod, ve kterém se čára napětí-deformace materiálu začíná zakřivovat, představuje elastický limit materiálu. Kmen způsobený zatíženími vyššími, než je tento limit, bude mít za následek trvalou deformaci materiálu a zabránění návratu do původního stavu po odstranění zatížení. Maximální síla nebo napětí absorbované materiálem představuje jeho konečnou pevnost. To se může nebo nemusí rovnat lomové síle materiálu.