Co to jest próba skręcania?

Test skręcania mierzy wytrzymałość dowolnego materiału w stosunku do maksymalnych sił zginających. Jest to niezwykle powszechny test stosowany w mechanice materiałów do mierzenia, jak bardzo ugięcie może wytrzymać dany materiał przed pękaniem lub pękaniem. To przyłożone ciśnienie zgięcia jest określane jako moment obrotowy. Materiały zwykle stosowane w przemyśle wytwórczym, takie jak metalowe elementy złączne i belki, często poddawane są testom skręcania w celu określenia ich wytrzymałości pod przymusem.

Istnieją trzy szerokie kategorie, w których może się odbywać próba skręcania: próba zniszczenia, próba sprawdzająca i próba działania. Testowanie uszkodzeń polega na skręcaniu materiału do momentu jego pęknięcia. Testy sprawdzające pozwalają stwierdzić, czy materiał może wytrzymać pewien moment obciążenia momentem w danym okresie czasu. Testy operacyjne testują określone produkty w celu potwierdzenia ich granicy sprężystości przed wejściem na rynek.

Niezwykle ważne jest zapisanie wyników każdego testu skrętnego. Rejestrowanie odbywa się poprzez utworzenie wykresu naprężenie-odkształcenie z kątem wartości skrętu na osi X i wartości momentu obrotowego na osi Y. Za pomocą aparatu do badania skręcania skręcanie wykonuje się w krokach co ćwierć stopnia z momentem obrotowym, który może wytrzymać, zarejestrowany. Odkształcenie odpowiada kątowi skrętu, a naprężenie odpowiada zmierzonemu momentowi obrotowemu.

Granicą sprężystości dowolnego materiału jest punkt, w którym nie może on już powrócić do swojego pierwotnego kształtu lub rozmiaru. Granica sprężystości określona w próbie skręcania jest równa nachyleniu linii od początku próby do granicy proporcjonalności. Zależność tę po raz pierwszy zmierzył Sir Robert Hooke w 1678 roku. Prawo Hooke'a stwierdza, że ​​naprężenie jest wprost proporcjonalne do odkształcenia do momentu osiągnięcia proporcjonalnej granicy, w którym to momencie badany obiekt zacznie wykazywać oznaki stresu.

Po przetestowaniu materiały metalowe są klasyfikowane jako plastyczne lub kruche. Metale plastyczne, takie jak stal lub aluminium, mają wysokie limity sprężystości i mogą wytrzymać duże obciążenia przed pęknięciem. Kruche materiały, takie jak żeliwo i beton, mają niskie granice sprężystości i nie wymagają dużego obciążenia przed rozerwaniem.

Bez przeprowadzenia próby skręcania materiały nie byłyby odpowiednio sprawdzone przed dopuszczeniem do użytku przemysłowego. Bardzo ważne jest, aby dokładnie zmierzyć zdolność materiału do zniesienia pewnej ilości skręcania i zginania. W przeciwnym razie konstrukcje i maszyny zależne od takich materiałów mogłyby się zepsuć, powodując niestabilność, przerwę w pracy, a nawet znaczne szkody i obrażenia.