Hvad er et tensometer?
En tensometer er en anordning, der bruges til at bestemme et materiales reaktion på forskellige stammer, kaldet belastninger. Mængden af strækning, som et materiale har, når det er under belastning, giver vigtig information om materialets trækstyrke og træthedestyrke. Tensometeranordninger bruges rutinemæssigt i fremstillingsindustrien for at sikre, at dele opfylder de nødvendige krav til styrke og udholdenhed.
Tensometer-enheder består af to greb, der holder et afsnit af testmateriale på plads. Disse greb bruges derefter til at påføre en træk- eller kompressionskraft, kaldet en belastning, på teststykket. Tensometerinstrumenter kan skabe kraft gennem brug af enten en skrue eller en hydraulisk ramme, der drives af mekaniske eller elektriske midler.
Forseglede kamre kan bruges til at rumme en tensometer. Denne konfiguration muliggør test af et materiales stammeegenskaber under specifikke temperaturer og tryk. Dette er kritisk for test af metaller, der anvendes i fly og ubåde, som kan opleve drastiske ændringer i atmosfæretrykket. Kamre er også nyttige til test af materialer, der vil blive udsat for høje temperaturområder.
Nøjagtige resultater fra tensometer-enheder afhænger af teststykkets kvalitet. Enhver defekt, der opstår under skæreprocessen, kan skjule testresultaterne og føre til for tidligt svigt under belastning. Selv den mindste uoverensstemmelse på overfladen kan hurtigt forstørres og sprede sig under belastning, hvilket kan føre til tidlige brud og metal træthed. Dette er den samme proces, der får dårligt producerede nitter og metalplader til at træde ud og mislykkes på fly, når de gentagne gange udsættes for belastningerne ved atmosfæretrykket.
Resultater produceret af tensometerinstrumenter giver belastning som en funktion af udvidelse. Fra disse data sammen med teststykkets tværsnitsareal kan der afbildes en spændings-belastningskurve. Denne kurve er unik for ethvert materiale og giver nøglemål. Disse mål inkluderer materialets elastiske grænse, proportionalitetsgrænse, flydestyrke og ultimativ styrke.
Tensometre gør det muligt for ingeniører at bestemme Youngs modul til det materiale, der testes. Youngs modul repræsenterer den indledende lineære hældning af et materiales spændings-belastningskurve, defineret som trækstyrken divideret med trækstammen. Trækstyrken bestemmes ved at dele den kraft, der påføres med prøveemnerets tværsnitsareal. Trækstamme repræsenterer mængden af produceret strækning divideret med prøvestykkets oprindelige længde. Materialer, der udsættes for en kraft i Youngs modul, den indledende lineære del af spændings-belastningskurven, vender tilbage til deres oprindelige tilstand, efter at belastningen er fjernet.
Det punkt, hvor et materiales spændings-belastningslinie begynder at krumme, repræsenterer materialets elastiske grænse. Stamme forårsaget af belastninger større end denne grænse vil resultere i permanent deformation af materialet, hvilket forhindrer det i at vende tilbage til sin oprindelige tilstand, når lasten fjernes. Den maksimale kraft, eller belastning, der absorberes af materialet, repræsenterer dens ultimative styrke. Dette er muligvis ikke lig med materialets brudstyrke.