Hva er et tensometer?
En tensometer er en enhet som brukes til å bestemme et materials respons på varierende stammer, kalt belastninger. Mengden strekk som et materiale har når det er under belastning, gir viktig informasjon om materialets strekkfasthet og utmattingsstyrke. Tensometerenheter brukes rutinemessig i produsentindustrien for å sikre at deler oppfyller nødvendige krav til styrke og utholdenhet.
Tensometerenheter består av to grep som holder en del av testmaterialet på plass. Disse grepene blir deretter brukt til å påføre en strekk- eller kompresjonskraft, kalt en belastning, på prøvestykket. Tensometerinstrumenter kan skape kraft gjennom bruk av enten en skrue eller en hydraulisk ramme, som drives av mekaniske eller elektriske midler.
Forseglede kamre kan brukes til å huse en tensometer. Denne konfigurasjonen gjør det mulig å teste materialets tøyningsegenskaper under spesifikke temperaturer og trykk. Dette er avgjørende for testing av metaller som brukes i fly og ubåter, som kan oppleve drastiske endringer i atmosfæretrykket. Kamre er også nyttige for testing av materialer som vil bli utsatt for høye temperaturområder.
Nøyaktige resultater fra tensometerenheter avhenger av teststykkets kvalitet. Enhver defekt som oppstår under skjæreprosessen kan skjule testresultatene og føre til for tidlig svikt under belastning. Selv den minste overflatekonsekvens kan raskt forstørres og spres under belastning, noe som fører til tidlige brudd og utmattelse i metall. Dette er den samme prosessen som får dårlig produserte nagler og metallplater til å bli utmattet og mislykkes på fly når de gjentatte ganger blir utsatt for belastningen ved atmosfæretrykk.
Resultater produsert av tensometerinstrumenter gir belastning som en funksjon av forlengelse. Fra disse dataene, sammen med teststykkeens tverrsnittsareal, kan en spenning-belastningskurve avtegnes. Denne kurven er unik for hvert materiale og gir viktige tiltak. Disse tiltakene inkluderer materialets elastiske grense, proporsjonalitetsgrense, flytestyrke og ytterste styrke.
Tensometre gjør det mulig for ingeniører å bestemme Youngs modul for materialet som testes. Youngs modul representerer den innledende lineære skråningen av et materials belastnings-tøyningskurve, definert som strekkfastheten delt av strekkstammen. Strekkfastheten bestemmes ved å dele kraften som påføres av prøveemnets tverrsnittsareal. Strekkfasthet representerer mengden produsert strekning, delt på den originale lengden på prøvestykket. Materialer utsatt for en kraft i Youngs modul, den innledende lineære delen av spenning-belastningskurven, vil komme tilbake til sin opprinnelige tilstand etter at lasten er fjernet.
Punktet der materialets spenningsbelastningslinje begynner å kurve representerer materialets elastiske grense. Stamme forårsaket av belastninger som er større enn denne grensen, vil føre til permanent deformering av materialet, og forhindrer at det går tilbake til sin opprinnelige tilstand når lasten fjernes. Den maksimale kraften, eller belastningen, absorbert av materialet, representerer dens ytterste styrke. Dette kan være eller ikke være lik materialets bruddstyrke.