Co to jest próba rozciągania?

Próba naprężenia to próba mechaniczna, która mierzy, ile siły materiał może tolerować, zanim zostanie rozerwany lub pęknięty podczas ciągnięcia. Materiały takie jak metal, guma, tworzywo sztuczne lub włókno można badać za pomocą uniwersalnego mechanicznego przyrządu do testowania lub innych rodzajów maszyn do badania wytrzymałości na rozciąganie. Sprzęt do testowania można wyregulować, aby zapewnić pożądaną siłę i odpowiednio do tego, jak długo poddawany jest jej materiał. Wykresy służą do określenia, na jakim poziomie siły materiał ulega uszkodzeniu i jaka jest jego ostateczna wytrzymałość na rozciąganie, które najsilniejsze obciążenie przyłożyło do materiału podczas testu.

Zasady, które pomagają naukowcom interpretować wyniki testu napięcia, obejmują „prawo Hooke'a”, które opisuje korelację siły z tym, jak materiał wydłuża się podczas testu. Obszar na wykresie, w którym odpowiadają dwie zmienne, jest określany jako liniowy. Sztywność materiału, zwana modułem sprężystości, jest możliwa do zidentyfikowania, podczas gdy materiał nadal zachowuje swoją integralność po poddaniu obciążeniu. Materiał zostaje trwale zmieniony, gdy osiągnie granicę elastyczności, nawet po zdjęciu ładunku. W tym momencie linia graficzna zmieni kierunek z prostej, spójnej ścieżki znalezionej na początku testu.

Granica plastyczności ma miejsce, gdy materiał zaczyna wykazywać odkształcenie pod obciążeniem podczas próby rozciągania. Naprężenie można zmierzyć jako stosunek zmiany długości przed badaniem do jego długości lub jako długość w danym momencie podczas badania. Systemy testujące rozciąganie są obsługiwane przez mocowanie materiału w maszynie i uruchamianie głowic poprzecznych w maszynie w celu przyłożenia siły. Szybkość przyłożenia siły można regulować. Czasami temperatura jest również dostosowywana, aby określić, w jaki sposób materiał reaguje na obciążenia, gdy jest gorący lub zimny.

Gdy materiał poddaje się próbie rozciągania, przygotowuje się go w próbkach o kształcie cylindrów lub płaskich płyt. Druty i włókna, które są w postaci rurki, są badane w ich regularnej formie przy użyciu odpowiednich uchwytów w maszynach do próby rozciągania. Testy materiałów są przeprowadzane przez inżynierów, którzy muszą wybrać materiał do zastosowania w produkcji, aby monitorować jakość produktów i analizować wytrzymałość materiałów stosowanych w budownictwie. Test napięcia pomaga również badaczom zobaczyć, jak długo produkt w określonych warunkach może trwać, zanim przestanie być użyteczny.