Vad är en tensometer?
En tensometer är en anordning som används för att bestämma ett materials svar på olika stammar, så kallade laster. Mängden sträckning som ett material har när det är under belastning ger viktig information om materialets draghållfasthet och trötthetsstyrka. Tensometeranordningar används rutinmässigt i tillverkningsindustrin för att säkerställa att delar uppfyller nödvändiga styrka- och uthållighetskrav.
Tensometerenheter består av två grepp som håller en del av testmaterialet på plats. Dessa grepp används sedan för att applicera en drag- eller kompressionskraft, kallad en last, på teststycket. Tensometerinstrument kan skapa kraften genom att använda antingen en skruv eller en hydraulisk ram, som drivs med mekaniska eller elektriska medel.
Tätade kamrar kan användas för att hysa en tensometer. Denna konfiguration möjliggör testning av ett materials töjningsegenskaper under specifika temperaturer och tryck. Detta är avgörande för att testa metaller som används i flygplan och ubåtar, vilket kan uppleva drastiska förändringar i atmosfärstrycket. Kammare är också användbara för att testa material som kommer att utsättas för höga temperaturintervall.
Exakta resultat från tensometeranordningar beror på teststyckets kvalitet. Varje fel som uppstår under skärprocessen kan sneda testresultaten och leda till för tidigt fel under belastning. Till och med den minsta ytskonsekvensen kan snabbt förstoras och spridas under belastning, vilket kan leda till tidiga sprickor och metalltrötthet. Detta är samma process som får dåligt producerade nitar och metallplåt utmattning och misslyckas på flygplan när de upprepas utsätts för spänningarna i atmosfärstrycket.
Resultat producerade av tensometerinstrument ger belastning som en funktion av förlängning. Från dessa data, tillsammans med teststyckets tvärsnittsarea, kan en spänningskraftkurva ritas in. Denna kurva är unik för varje material och ger viktiga åtgärder. Dessa åtgärder inkluderar materialets elastiska gräns, proportionalitetsgräns, sträckgräns och slutstyrka.
Tensometrar gör det möjligt för ingenjörer att bestämma Youngs modul för materialet som testas. Youngs modul representerar den initiala linjära lutningen för ett materials spänning-töjningskurva, definierad som draghållfastheten dividerad med dragstammen. Draghållfastheten bestäms genom att dela upp kraften som appliceras av provstyckets tvärsnittsarea. Draghållfasthet representerar mängden producerad sträcka, dividerad med provstyckets ursprungliga längd. Material som utsätts för en kraft i Youngs modul, den initiala linjära delen av spänning-töjningskurvan, kommer att återgå till sitt ursprungliga tillstånd efter att lasten har tagits bort.
Den punkt vid vilken materialets spänningsspänningslinje börjar krökas representerar materialets elastiska gräns. Spänning orsakad av belastningar större än denna gräns kommer att resultera i permanent deformation av materialet, vilket förhindrar att det återgår till sitt ursprungliga tillstånd när lasten tas bort. Den maximala kraften, eller belastningen, som absorberas av materialet representerar dess ultimata styrka. Detta kanske eller inte är lika med materialets sprickstyrka.