Paras vastaus
Se riippuu siitä, minkä tyyppiseen vahvuuteen tarkoitat. Veto-, saanto-, taivutus- ja puristuslujuudella on voimayksikköä pinta-alalle. Nämä ovat samat yksiköt kuin paine, mutta me kutsumme sitä stressiksi materiaalitieteessä. Pascal (Pa) on vakiojännitysyksikkö ja on yhtä Newtonia neliömetriä kohti.
Iskulujuudella on energiayksikköä paksuuden pituudelta. Se mittaa murtumiseen tarvittavan energian suurella vetonopeudella. Erityisesti iskulujuus kvantifioi energian absorptiokyvyn suurilla vetonopeuksilla; Tiettyjen materiaalien, erityisesti polymeerien, mekaaninen käyttäytyminen voi vaihdella voiman käyttötarkoituksen mukaan.
Toinen lujuus, kuten iskulujuus, on sitkeys. Se on energiaa tilavuusyksikköä kohden, jonka jännitteinen materiaali absorboi voiman kohdistumispisteestä murtumiseen. Toisin sanoen se on teknisen jännityksen ja muodonmuutoksen käyrän alla oleva kokonaispinta-ala.
Aluksi ei ole selvää, että käyrän alla olevalla alueella on energiayksikköä tilavuutta kohti. Meidän on tehtävä jonkin verran manipulaatiota ennen kuin se käy ilmi. Palautetaan mieleen, että vakiojännitysyksikkö on pascal, joka on jaoteltu seuraavasti:
Pa = \ frac {N} {m ^ 2}
Venymä on pituuden muutos jaettuna alkuperäisellä pituudella . Nimittäjä ja osoittaja ovat molemmat metreinä, jotka mitätöivät. Siten kanta kirjoitetaan tyypillisesti yksikkömääränä; mikään ei kuitenkaan estä meitä kirjoittamasta sitä \ frac {m} {m}
Käyrän alla olevan alueen yksikkö on yhtä suuri kuin rasituksen ja rasituksen tulo:
Alue = \ frac {N} {m ^ 2} * \ frac {m} {m} = \ frac {Nm} {m ^ 3}
1 joule (J) on yhtä suuri kuin 1 Nm, joten
Area = \ frac {J} {m ^ 3}
Ja sinulla on se
Vastaa
Olet todennäköisesti viitaten Charpyn (tai Izodin) iskutestiin, jossa lovinen näyte murtuu heijastavasta painosta, joka vapautetaan jostakin korkeudesta. Tämä testi lisää haurautta, jota tapahtuu, kun muovin virtausta pidätetään siinä määrin kuin murtuma tapahtuu vähäisellä plastisuudella (Felix Chenin vastaus kysymykseen Miksi hauraisilla materiaaleilla on lopullinen vetolujuus eikä myötölujuus?). Näin ollen lujuus kasvaa, vaikka sitkeyden kustannus. Näin ollen tämä kysymys voidaan toistaa, miksi Charpy-testi liioittelee haurautta.
Yksi syy on, että lovi luo kolmiaksiaalisen stressitilan. Se tekee sen, koska lovi auttaa keskittymään jännityksiin tavalliseen tapaan ja että näytteen paksuusulottuvuudessa (loven juuren suuntaisesti) sisämateriaalia rajoitetaan ulkoisten pintojen rasittumiselta. (Felix Chenin vastaus kohtaan Miten selität tasojännityksen muutoksen helposti?) Tämä auttaa tuoda esiin kolme pääjännitystä, jotka muodostavat kolmiakselisen stressitilan. Ja määritelmän mukaan leikkausjännitykset ovat nollia tasoissa, joissa esiintyy pääjännityksiä. Koska dislokaatiot liikkuvat vastauksena vain leikkausjännityksiin (Felix Chenin vastaus kysymykseen Mikä on liukumekanismi, joka tekee metallista muodonmuutoksen plastisesti ilman murtumista?), Leikkausjännitysten puute tukahduttaa plastisuuden siten, että syntyy hauraus. Näin ollen kolmiakselinen jännitystila loveen liittyvä hauraus.
Toinen uritettujen testien haurauteen vaikuttava tekijä on heiluvan vasaran tuottama korkea venymisnopeus, joka vaikuttaa testinäytteeseen. Tällaisilla suurilla venymisnopeuksilla dislokaatioilla on vähemmän aikaa liukua. Siksi sijoittelun plastisuus on rajoitettu siten, että suositellaan murtumia, joilla on pieni sitkeys, mikä johtaa suurempaan hauruuteen. löytyy muista mekaanisista testeistä.