Из какого условия рассчитывается максимальная растягивающая сила: Расчет допустимой силы

Содержание

404 Cтраница не найдена

Контакты

Размер шрифта: A A A

Цвет сайта: A A A A

Полная версия сайта

Версия для слабовидящих

+7 (81664) 40429

Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Боровичский автомобильно-дорожный колледж»


  • Сведения об образовательной организации
    • Основные сведения
    • Структура и органы управления образовательной организацией
    • Документы
    • Образование
    • Образовательные стандарты и требования
    • Руководство. Педагогический состав
    • Материально-техническое обеспечение и оснащённость образовательного процесса
    • Стипендии и меры поддержки обучающихся
    • Платные образовательные услуги
    • Финансово-хозяйственная деятельность
    • Вакантные места для приёма (перевода) обучающихся
    • Доступная среда
    • Международное сотрудничество
  • Абитуриентам
    • Образец заявления и согласия на обработку персональных данных
    • Правила приема в образовательную организацию
    • Информация для поступления лиц с инвалидностью и ОВЗ
    • Условия приема на обучение по договорам об оказании платных образовательных услуг
    • Перечень специальностей, требования к уровню образования
    • Вступительные испытания
    • Особенности проведения вступительных испытаний для инвалидов и лиц с ограниченными возможностями здоровья
    • Информация о возможности приема заявлений и необходимых документов в электронной форме
    • Медицинские осмотры
    • Общее количество мест для приема по каждой специальности
    • Правила подачи и рассмотрения апелляций по результатам вступительных испытаний
    • Информация о наличии общежития и количество мест в общежитии
    • Образец договора об оказании платных образовательных услуг
    • Информация о начале учебного года
    • Приказ о зачислении поступающих
    • Списки абитуриентов, рекомендованных к зачислению в ОГБПОУ «БАДК»
    • Режим работы приемной комиссии
    • Стандарты ФГОС
    • Презентация БАДК
    • СМИ о нас
    • Мероприятие для школьников в рамках деловой программы V Регионального чемпионата «Молодые профессионалы» (WorldSkills Russia)
    • Дополнительное образование
    • Сведения о ходе приема
    • Рейтинг аттестатов
  • Студентам
    • Промежуточная аттестация
    • Расписание экзаменов
    • Расписание
    • График учебного процесса
    • Доверяем вместе!
    • Дистанционное обучение
    • График пересдачи задолженностей
    • График дежурства учебных групп
    • График приема отчетов (дневников) по практикам за 2020/2021 учебный год
    • Список кураторов учебных групп
    • Порядок постинтернатного сопровождения
    • Персональные данные (видеоролик)
    • График проведения родительских собраний в 1 семестре
    • График посещения кураторами студентов, проживающих в общежитиях колледжа
  • Доп. материалы
    • Новости
    • Планирование на месяц
    • Одаренная молодежь
    • Независимая оценка
    • Готов к труду и обороне
    • Объекты соц. инфраструктуры
    • Электронные образовательные ресурсы
    • Обратная связь
    • Родителям
    • Поиск
    • Наставничество
    • Доступная среда
    • Хотите быть в курсе новостей Новгородской области?
    • Бесплатная юридическая помощь
    • Горячая линия в системе СПО
    • Ответственность за распространение экстремистских материалов
  • Контакты
  • Галерея славы
  • WorldSkills Russia
  • Демонстрационный экзамен
  • RuTube
  • Безопасность
  • ВКонтакте
  • Год педагога и наставника
  • Запущена «горячая линия»
  • Мастерские 2019
  • Работа в России
  • В помощь выпускнику в 2022 году
  • Воспитание
  • Содействие трудоустройству
  • Доступная среда
  • Студенческий спортивный клуб
  • Реализация своего потенциала на максимум
  • Реализация основных профессиональных образовательных программ с помощью электронного обучения и дистанционных образовательных технологий
  • Направления и результаты научной (научно-исследовательской) деятельности и научно-исследовательской базе для ее осуществления
  • Противодействие коррупции
  • ОГБПОУ «БАДК» —
  • Реализация основных профессиональных образовательных программ с помощью электронного обучения и дистанционных образовательных технологий
  • 2020-2021 учебный год
  • Яковлева С. В.

Белорусский государственный университет транспорта — БелГУТ (БИИЖТ)

Электронная очередь на
централизованное тестирование

Как поступить в БелГУТ


Как получить место


в общежитии БелГУТа

ГОРЯЧАЯ ЛИНИЯ 
по вопросам приемной кампании

События

Все события

ПнВтСрЧтПтСбВс

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Дата : 2023-05-11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

Дата : 2023-05-26

27

28

29

30

Дата : 2023-05-30

31

Все анонсы

  • Поздравление с Днем Победы Председателя Совета Рес. ..
  • С ПРАЗДНИКОМ ВЕЛИКОЙ ПОБЕДЫ!…
  • 68-я студенческая научно-техническая конференция…
  • Фестиваль военно-патриотической песни среди иностр…
  • С днем Печати!
  • XXXII Международный фестиваль искусств «Славянский…
  • Вопросы к собеседованию для прошедших обучение в Н…
  • Олимпиада по теории вероятностей…
  • Летний оздоровительный лагерь для детей сотруднико…
  • Славим мир, труд, май!

Анонсы

Университет

Абитуриентам

Студентам

Конференции

Приглашения

Поздравление с Днем Победы Председателя Совета Рес…

С ПРАЗДНИКОМ ВЕЛИКОЙ ПОБЕДЫ!…

68-я студенческая научно-техническая конференция…

Фестиваль военно-патриотической песни среди иностр…

Новости

Университет

Международные связи

Спорт

ИВР

Жизнь студентов

Новости подразделений



  • Воспитательная работа

Праздник ВЕТЕРАНОВ
07 мая 2023

  • Воспитательная работа

Как это было . ..
06 мая 2023

  • Университет

Праздничный концерт и торжественное собрание в ОКЦ…
05 мая 2023

  • Университет

Слава Героям — митинг на Аллее Героев
05 мая 2023

  • Университет

Макет лагеря «Дулаг-121» выполнен студентами БелГУТа для выставки о ла…
05 мая 2023

  • Университет

Поклонимся тем, кто отдал свои жизни за Победу…
05 мая 2023

  • Университет

Презентуем патриотический проект «Альбом памяти»…
05 мая 2023

  • Студенческая жизнь

Мы помним о тех, кто не вернулся с поля боя. ..
05 мая 2023

  • Университет

Новый номер газеты «Вести БелГУТа»
05 мая 2023

Другие новости

  • Победа в Республиканской Универсиаде по вольной борьбе…
  • Наши Первая вице-Мисс и самый харизматичный Мистер Студенчества Гомель…
  • Дорогами мира и созидания. Памятник в д. Новоселки…
  • Дорогами мира и созидания. Братская могила в деревне Старые Дятловичи…
  • Мы тоже должны быть едины и сплочены, как эти братья……
  • Парад под окнами… Потапенко Василий Данилович…
  • Интерактивный квест по мемориалам г. Гомеля…
  • Горек хлебушек блокадный
  • Материалы V Международной научно-практической конференции «Научные и м…
  • Дорогами мира и созидания. Братская могила в деревне Огородня…
  • Дорогами мира и созидания. Братская могила по ул. Интендантская…

БелГУТ на Доске почета

Достижения университета

КУДА ПОСТУПАТЬ

Все факультеты

Предложения

Все предложения

Видеотека

Все видео

Фотогалерея

Все фото

Предел прочности при растяжении (UTS): определение, принцип работы, расчет и пример

Предел прочности при растяжении — это мера нагрузки, которая может быть приложена к материалу до того, как он разрушится. Прочность материала на растяжение измеряется с помощью разрывной машины, которая прикладывает тянущую нагрузку к испытательному образцу до тех пор, пока он не сломается. Скорость удлинения и нагрузка от приложенной силы могут быть использованы для расчета свойств материала. Предел прочности материала на растяжение можно найти, разделив усилие, необходимое для разрыва материала, на его первоначальную площадь поперечного сечения. В этой статье будет определен предел прочности при растяжении, как он работает, его расчеты и приведены некоторые примеры.

Что такое предел прочности при растяжении?

Предел прочности при растяжении — это точка, при которой материал разрушается. Прочность – это мера способности материала сопротивляться приложенной нагрузке. Однако материал сначала будет деформироваться упруго, а затем пластически, прежде чем, наконец, разорвется на две или более частей. Предельная прочность на растяжение — это сила, которую выдерживает материал, прежде чем он разорвется на две или более частей.

Какой еще термин используется для определения предела прочности при растяжении?

Предел прочности при растяжении также известен как предел прочности при растяжении. Иногда предел прочности при растяжении может быть записан как аббревиатура «UTS» или «TS». Все термины используются для описания одного и того же свойства, которое представляет собой предельное растягивающее напряжение, испытываемое перед полным разрушением материала.

Как работает предел прочности при растяжении?

Для расчета предела прочности материала при растяжении необходимо знать площадь поперечного сечения и приложенную силу. Как испытанное напряжение, так и предел прочности материала на растяжение рассчитываются по формуле:

Напряжение (или) Прочность = Сила / Площадь

Единственная разница заключается в том, что прочность — это нагрузка, приложенная для разрушения материала, тогда как напряжение — это приложенная нагрузка без разрушения.

Какое значение имеет предельное растягивающее напряжение в материалах?

Прочность материала на растяжение имеет большое значение, поскольку указывает на способность материала сопротивляться деформации. В таких приложениях, как подвесные мосты и привязные ремни, используемые материалы должны быть устойчивыми к деформации. Определив предельное растягивающее напряжение материала, можно выбрать подходящие материалы для данной конструкции.

Какова формула для расчета предела прочности при растяжении?

Формула предела прочности при растяжении:

Прочность = Сила / Площадь

Сила представляет собой нагрузку, необходимую для разрушения материала, а площадь представляет собой площадь поперечного сечения испытуемого образца до деформации. Формула предельного напряжения при растяжении такая же, как и формула прочности при растяжении. Однако напряжение представляет собой количество силы, прикладываемой к площади, а прочность — это сила, прикладываемая для разрушения образца на единицу площади.
Как рассчитать предел прочности при растяжении?

Испытание на растяжение проводится для расчета предела прочности при растяжении. Сначала изготавливается образец для испытаний в форме «гантели», чтобы убедиться, что деталь ломается посередине. Затем измеряют и записывают поперечное сечение образца. После этого деталь загружается в машину для испытаний на растяжение. Машина будет прикладывать нагрузку до тех пор, пока образец не выйдет из строя. Большинство современных тестеров на растяжение могут регистрировать приложенную силу и использовать поперечное сечение для автоматического отображения прочности на растяжение после завершения испытания. Если нет, то силу и площадь поперечного сечения можно подставить в формулу:

Прочность = Сила / Площадь

Что такое единица измерения предела прочности при растяжении?

Единицей прочности на растяжение является сила на единицу площади, которая в британской системе единиц равна фунтам на квадратный дюйм (PSI). В метрической системе используются ньютоны на квадратный метр (Н/м2). Однако ньютоны на квадратный метр заменяются паскалями (Па), оба имеют одинаковое значение, отличаясь только названием.

Как измеряется предельное растягивающее напряжение?

Предельное растягивающее напряжение измеряет усилие, необходимое для разрушения материала, и выражается как усилие, необходимое на единицу площади. Предельное растягивающее напряжение является одним из наиболее фундаментальных механических свойств материала. Измерение прочности материала на растяжение определяет его пригодность для выбранного применения.

Каковы примеры предельного напряжения растяжения различных материалов?

Ряд металлов, которые обычно испытывают на растяжение, перечислены ниже:

1. Сталь

Сталь представляет собой смесь железа (99%) и углерода (1%), которая придает прочность и твердость основному железному металлу. Стали имеют предел прочности при растяжении в диапазоне 330–480 МПа. Сталь является одним из наиболее часто используемых металлов в мире и в основном применяется в строительных конструкциях и конструкционных деталях транспортных средств.

2. Металл

Металлы обычно определяются как любой элемент, имеющий металлическую атомную связь. Металлы могут иметь различные свойства: от мягких и ковких до жестких и прочных. Это позволяет использовать металлы для различных целей. Диапазон прочности металлов на растяжение составляет от 220 МПа (медь) до 900 МПа (титан). Для получения дополнительной информации см. наше руководство по металлоидам.

3. Алюминий

Алюминий также является одним из наиболее распространенных металлов благодаря высокому соотношению прочности к весу и низкой стоимости. Благодаря этим свойствам алюминий используется во многих авиационных и аэрокосмических приложениях. Алюминий может достигать прочности около 100 МПа.

4. Латунь

Латунь представляет собой смесь меди и цинка. Латунь очень проводящая; он также податлив, что позволяет легко формировать сложные профили. Эти свойства делают латунь пригодной для использования в сантехнике и электротехнике. Латунь имеет предел прочности около 250 МПа.

5. Титан

Титан – это природный металл серебра. У него самое высокое отношение прочности к весу среди всех металлов, но его очень трудно обрабатывать, что делает его дорогим. Титан также является биосовместимым. Это позволяет использовать титан в медицине и авиации. У титана предел прочности на разрыв 9.00 МПа.

Какие факторы могут влиять на предельное растягивающее напряжение материала?

Самой большой переменной, влияющей на предел прочности материала при растяжении, является температура материала во время испытаний. Однако есть еще три фактора, которые влияют на предел прочности при растяжении:

  1. Молекулярная структура
  2. Состав материала
  3. Ошибки измерения
Влияют ли размер и форма образца материала на предельное напряжение растяжения?

Нет, размер и форма образца для испытаний не влияют на предел прочности материала при растяжении. Размер образца не имеет значения, так как поперечное сечение, используемое в расчетах прочности на растяжение, учитывает различия в размерах. Использование поперечного сечения в расчетах прочности на растяжение сводит на нет любое влияние формы испытуемого образца на результат испытания.

Чем предельное напряжение при растяжении отличается от предела прочности при растяжении?

Растягивающее напряжение – это сила, приходящаяся на единицу площади материала в любой момент времени. Прочность – это предел, при котором сила на единицу площади достигает максимума и материал разрушается. И растягивающее напряжение, и прочность рассчитываются по формуле силы разделить на площадь . Однако предел прочности при растяжении является пределом силы на единицу площади до того, как материал разрушится.

Как кривая напряжения-деформации связана с пределом прочности при растяжении?

Кривая напряжение-деформация представляет собой график силы, приложенной к деформации, испытываемой материалом во время испытания на растяжение. Точка, в которой напряжение на кривой снижается, используется для определения предела прочности при растяжении по кривой напряжение-деформация, как показано на рисунке 1 ниже: 

Снижение напряжения происходит из-за образования шейки в материале. Образование шейки происходит, когда сила, приложенная при испытании на растяжение, остается постоянной, но площадь поперечного сечения материала уменьшается.

Какое отношение предельное растягивающее напряжение имеет к 3D-печати?

Предельное растягивающее напряжение материала является более важным фактором в 3D-печати по сравнению с большинством других методов производства, поскольку предельное растягивающее напряжение варьируется в большей степени. Такая большая вариация является результатом того, что 3D-принтеры печатают слоями, что делает материал анизотропным. Другими факторами, влияющими на предельное растягивающее напряжение, являются процент заполнения и толщина стенки напечатанной на 3D-принтере детали.

Как можно оптимизировать предельное напряжение растяжения 3D-печатных изделий для конкретных целей?

Основным фактором оптимизации предела прочности при растяжении материалов, напечатанных на 3D-принтере, является направление z. Z-направление относится к направлению, перпендикулярному печатаемым слоям. Предельное растягивающее напряжение материала является самым слабым в направлении z, поэтому следует избегать нагрузок в этом направлении. Другими соображениями при оптимизации напряжения растяжения являются выбор материала, использование армирования волокном, процент заполнения и толщина стенки.

Какую роль играет выбор материала в предельном напряжении на растяжение 3D-печатного объекта?

Выбор материала сильно повлияет на прочность конечной детали на растяжение. Большинство деталей в настоящее время все еще печатаются из полимеров. PLA является одним из наиболее часто используемых материалов для 3D-печати, поскольку он дешев и обладает определенной прочностью. Однако он не подходит для большинства приложений, несущих нагрузку. Поэтому вместо него можно использовать поликарбонат, так как это гораздо более прочный материал.

Является ли 3D-печатный объект прочнее, если значение предельного напряжения растяжения выше?

Да, при сравнении двух напечатанных на 3D-принтере деталей с одинаковой ориентацией печати и структурой более высокое предельное растягивающее напряжение приведет к более прочной детали. При сравнении детали, напечатанной на 3D-принтере, и детали, изготовленной традиционным способом из одного и того же материала, прочность детали, напечатанной на 3D-принтере, меньше, чем у ее ненапечатанного эквивалента. Однако детали, напечатанные на 3D-принтере, можно сделать анизотропными, что может уменьшить вес детали при сохранении прочности на разрыв.

Влияет ли скорость печати на предельное растягивающее напряжение 3D-печатной детали?

Да, по мере увеличения скорости 3D-печати прочность детали снижается. Причина такого снижения прочности заключается в том, что печатающая головка не успевает полностью пластифицировать полимер. Это создаст дефекты и приведет к плохой адгезии между слоями печати.

Можно ли предсказать предельное напряжение растяжения напечатанных на 3D-принтере деталей до того, как они будут напечатаны?

Да, перед печатью можно предсказать предельное напряжение растяжения напечатанной на 3D-принтере детали. Программное обеспечение для анализа конечных элементов (FEA) можно использовать для расчета напряжения детали, а также множества других свойств. Тем не менее, 3D-печатные детали по-прежнему потребуют фактического тестирования, а контроль качества является большой проблемой для 3D-печатных деталей, поскольку принтеры не так эффективны в отношении воспроизводимости, как другие методы производства.

Резюме

В этой статье представлена ​​предельная прочность на растяжение, объяснено, что это такое, и обсуждается, как ее рассчитать. Чтобы узнать больше о предельной прочности на растяжение, свяжитесь с представителем Xometry.

Xometry предоставляет широкий спектр производственных возможностей и других дополнительных услуг для всех ваших потребностей в прототипировании и производстве. Посетите наш веб-сайт, чтобы узнать больше или запросить бесплатное предложение без каких-либо обязательств.

Заявление об отказе от ответственности

Содержание, представленное на этой веб-странице, предназначено только для информационных целей. Xometry не делает никаких заявлений и не дает никаких гарантий, явных или подразумеваемых, в отношении точности, полноты или достоверности информации. Любые рабочие параметры, геометрические допуски, особенности конструкции, качество и типы материалов или процессов не должны рассматриваться как представляющие то, что будет поставляться сторонними поставщиками или производителями через сеть Xometry. Покупатели, которым нужны расценки на детали, несут ответственность за определение конкретных требований к этим частям. Пожалуйста, ознакомьтесь с нашими условиями для получения дополнительной информации.

Team Xometry

Эта статья была написана различными участниками Xometry. Xometry — это ведущий ресурс по производству с помощью станков с ЧПУ, изготовления листового металла, 3D-печати, литья под давлением, литья уретана и многого другого.

Напряжение растяжения: определение, формула, единица измерения, расчет и примеры

Напряжение растяжения является важным понятием для понимания прочности материалов и их способности выдерживать нагрузки в реальных условиях. Это отношение силы растяжения к площади поперечного сечения материала. В этой статье будут обсуждаться определение растягивающего напряжения, формула и единица измерения при расчете.

Что такое растягивающее напряжение?

Напряжение растяжения – это отношение силы растяжения, действующей на материал, к площади поперечного сечения этого материала. Это сила на единицу площади, которая вызывает растяжение объекта. Растягивающее напряжение измеряется в стандартизированных испытаниях материалов для определения предела прочности при растяжении — максимального напряжения, которое материал может выдержать до разрыва. Прочность на растяжение является ключевым параметром при выборе материалов.

Когда возникает растягивающее напряжение?

Напряжение растяжения возникает, когда на материал действует сила растяжения, или, другими словами, когда объект находится под напряжением.

Что можно рассчитать, когда на материал действует растягивающее напряжение?

Когда на материал действует растягивающее напряжение, в результате можно рассчитать ряд основных свойств, в том числе:

1. Модуль упругости

Модуль упругости – это количество энергии, упруго накопленное в материала на единицу объема. Упругость рассчитывается как площадь под кривой кривой напряжения-деформации при растяжении до предела упругости (до того, как материал начнет пластически деформироваться). Упругость указывает на энергию, запасенную в материале, который находится под напряжением, поскольку энергию можно рассчитать как произведение силы (напряжения) и расстояния (деформации). Модуль упругости конкретно на единицу объема.

2. Модуль упругости

Модуль упругости, также называемый модулем упругости или модулем Юнга, можно рассчитать, приложив к материалу растягивающее напряжение. Модуль упругости представляет собой отношение между растягивающим напряжением и продольной деформацией (растяжением). Он рассчитывается как градиент кривой растягивающего напряжения в упругом сечении. Модуль упругости показывает, какую деформацию испытает материал при определенном растягивающем напряжении.

3. Напряжение разрушения

Напряжение разрушения – это растягивающее напряжение, при котором материал разрушается (разламывается). В испытании на растяжение напряжение разрушения представляет собой напряжение, зарегистрированное в конце испытания, когда происходит разрыв. Для пластичных материалов напряжение при разрушении будет ниже, чем предельное напряжение при растяжении, поскольку в образце материала возникает шейка.

4. Предельное напряжение при растяжении

Предельное напряжение при растяжении — это максимальное растягивающее напряжение, которое материал способен выдержать до разрушения. При испытании (по закону Гука) напряжение пропорционально деформации (растяжению) материала в области упругой деформации. По мере увеличения деформации материал начинает пластически (необратимо) деформироваться. Максимальное растягивающее напряжение возникает в материале в точке пластической деформации — это предельное растягивающее напряжение. По мере увеличения деформации после этой точки растягивающее напряжение падает до разрушения.

Какова формула для растягивающего напряжения?

Формула растягивающего напряжения представляет собой просто силу на площадь, записываемую как:

σ = F/A

Растягивающее напряжение представляет собой отношение растягивающей силы, приложенной к площади поперечного сечения материала, подвергающегося растяжению.

Что такое единица растягивающего напряжения?

Единицей растягивающего напряжения является паскаль (Па). Это сила по площади, аналогичная давлению; таким образом, растягивающее напряжение делит единицы с давлением. Таким образом, единицы измерения также могут быть указаны как Н/м2 или как фунты на квадратный дюйм. Из-за величины прочности на растяжение обычных материалов наиболее часто используемой единицей является МПа (1 x 106 Па).

Что такое символ напряжения растяжения?

Напряжение растяжения обозначается строчной греческой буквой сигма σ.

Как рассчитать растягивающее напряжение?

Чтобы рассчитать растягивающее напряжение, сначала начните с формулы:

σ = F/A

Растягивающее напряжение рассчитывается как приложенная растягивающая сила, деленная на площадь поперечного сечения. Затем вторым шагом является определение силы, действующей на материал, в ньютонах или фунтах силы. Третий шаг заключается в вычислении площади поперечного сечения, на которую действует сила. В частности, это область, перпендикулярная направлению растягивающего напряжения. Необходимо учитывать возможную деформацию объекта из-за действующих на него растягивающих напряжений. Напряжение заставляет материал растягиваться, что приводит к его утончению и уменьшению площади его поперечного сечения. Поэтому в идеале его следует измерять в состоянии стресса. Наконец, растягивающее напряжение рассчитывается путем деления силы на площадь поперечного сечения.

Как понять кривую растягивающего напряжения?

Чтобы понять кривую растягивающего напряжения, важно сначала узнать, как создается кривая. Испытываемый материал в форме гантели (или собачьей кости) помещается в машину, которая захватывает каждый конец. Затем захваты медленно раздвигаются, увеличивая деформацию (смещение) материала и вызывая напряжение. Деформация увеличивается до тех пор, пока материал не разрушится, и напряжение измеряется на всем протяжении. На графике изображена зависимость между напряжением и деформацией, с постоянно увеличивающейся деформацией по оси X и результирующим напряжением по оси Y.

Во-вторых, на кривой растягивающего напряжения необходимо определить ключевые точки — см. рис. 1 ниже: 

Первая точка — это предел текучести, при котором материал перестает упруго (обратимо) деформироваться и начинает пластически (необратимо) деформироваться. . Градиент линии перед этой точкой дает модуль Юнга или модуль упругости. Другим ключевым моментом является предел прочности при растяжении, который является самым высоким напряжением, зарегистрированным во время испытания. Тогда прочность на разрыв представляет собой измеренное растягивающее напряжение, когда образец материала окончательно разрушается. Кроме того, удлинение материала можно прочитать на графике и указать, является ли материал пластичным или хрупким.

В-третьих, необходимо понимать влияние этих пунктов на практическое применение материала. Растягивающее напряжение, прикладываемое к материалу, никогда не должно превышать его прочности на растяжение, иначе он сломается. Однако для большинства практических применений предпочтительно, чтобы материал также не деформировался пластически. Как правило, материалы не должны испытывать напряжение выше их предела текучести. Кроме того, в зависимости от жесткости, которая требуется в приложении, также необходимо учитывать удлинение материала и напряжение — высокая деформация (даже упругая) может быть неприемлемой во многих случаях.

Какое отношение растягивающее напряжение имеет к 3D-печати?

Напряжение при растяжении относится к 3D-печати, так как во время печати необходимо принимать проектные решения, которые определяют прочность на растяжение напечатанных деталей. Предельная прочность на растяжение детали, напечатанной на 3D-принтере, относится к максимальному растягивающему усилию, которое изделие может выдержать. В зависимости от предполагаемого применения детали и ее желаемой прочности на растяжение во время печати будут приниматься разные решения.

Некоторые материалы, используемые для 3D-печати, имеют более высокую прочность на растяжение. Необходимость того, чтобы деталь выдерживала нагрузку, может определять, какой материал используется для печати. Другие параметры, которые могут повысить прочность на растяжение детали, напечатанной на 3D-принтере, включают более высокий процент заполнения и более толстые слои.

Важно ли растягивающее напряжение в 3D-печати?

Да, растягивающее напряжение играет важную роль в 3D-печати. Это особенно актуально для напечатанных на 3D-принтере деталей, которые должны выдерживать нагрузки и нагрузки во время использования. Пластиковые детали, изготовленные с использованием аддитивных технологий, обычно более хрупкие, чем аналогичная деталь, полученная литьем под давлением. Если ожидается, что 3D-печатная деталь выдержит значимое растягивающее напряжение (имеет разумную прочность на растяжение), то во время печати необходимо принять ряд решений, в том числе: используемая технология 3D-печати, степень заполнение, толщина слоя и ось приложения напряжения. Деталь, напечатанная на 3D-принтере, обычно наиболее слаба в направлении Z — направлении, в котором добавляются слои. Более высокая прочность проявляется при приложении напряжения в направлении слоев — плоскости X-Y.

Каковы примеры напряжения растяжения?

В повседневной жизни есть примеры прочности на растяжение, включая растяжение резиновой ленты. Сразу видно удлинение резинки, а также истончение площади поперечного сечения. Если вы сможете тянуть достаточно сильно, вы приложите растягивающее усилие, превышающее предел прочности на растяжение резиновой ленты, и она порвется.

Настроенная гитарная струна — еще один пример растягивающего напряжения, воздействующего на объект. Применение правильного натяжения к каждой гитарной струне необходимо для получения правильной ноты от вибрации струны. При настройке гитары регулируется натяжение каждой струны, чтобы гарантировать, что она воспроизводит правильную ноту при перещипывании. Если приложенное натяжение (напряжение растяжения) слишком велико, струна порвется.

Техническим примером растягивающего напряжения являются тросы из толстой проволоки, которые используются в подвесных мостах. Висячие мосты специально полагаются на прочность на растяжение металлических тросов, чтобы выдерживать нагрузку транспортных средств, пересекающих мост (и нагрузку самого настила моста).

Как часто происходит разрушение при растяжении?

Разрушение при растяжении не должно происходить часто, но это зависит от того, насколько критично приложение. Например, если леска выходит из строя при растягивающем напряжении, это неприятно и неудобно, но последствий очень мало. Однако, если подвесной мост выходит из строя из-за чрезмерного растягивающего напряжения в тросах, это может привести к катастрофическим последствиям.

Разрушений при растяжении сознательно избегают, выбирая материалы с прочностью на растяжение выше, чем напряжения, которые будут испытываться в данном приложении. Инженерная оценка напряжения, которому необходимо противостоять, и выбор материала (вместе с некоторым запасом прочности) направлены на предотвращение разрушения под действием растягивающего напряжения.

В чем разница между растягивающим напряжением и пределом прочности при растяжении?

Растягивающее напряжение — это просто сила на единицу площади, действующая на материал в наружном нормальном направлении (вытягивание). Однако прочность на растяжение — это максимальное растягивающее напряжение, которое материал может выдержать до разрыва. Растягивающее напряжение — это любая сила, которая растягивает или натягивает материал, но предел прочности при растяжении представляет собой конкретное растягивающее напряжение — самое высокое измеренное растягивающее напряжение в испытании на разрыв.

В чем разница между напряжением растяжения и напряжением сжатия?

Разница между напряжением растяжения и напряжением сжатия заключается в направлении действия внешней силы. При растягивающем напряжении сила тянет наружу, растягивая материал и вызывая его удлинение. При сжимающем напряжении сила толкает внутрь, сдавливая материал. Хотя сила находится в одной плоскости, ключевое отличие заключается в направлении. Прочность на сжатие у многих материалов отличается от прочности на растяжение — например, бетон намного прочнее на сжатие, чем на растяжение.

Резюме

В этой статье представлено напряжение растяжения, объяснено, что это такое, и обсуждены способы его расчета. Чтобы узнать больше о растягивающем напряжении, свяжитесь с представителем Xometry.

Xometry предоставляет широкий спектр производственных возможностей, включая 3D-печать и другие дополнительные услуги для всех ваших потребностей в прототипировании и производстве. Посетите наш веб-сайт, чтобы узнать больше или запросить бесплатное предложение без каких-либо обязательств.

Отказ от ответственности

Контент, отображаемый на этой веб-странице, предназначен только для информационных целей. Xometry не делает никаких заявлений и не дает никаких гарантий, явных или подразумеваемых, в отношении точности, полноты или достоверности информации. Любые рабочие параметры, геометрические допуски, особенности конструкции, качество и типы материалов или процессов не должны рассматриваться как представляющие то, что будет поставляться сторонними поставщиками или производителями через сеть Xometry. Покупатели, которым нужны расценки на детали, несут ответственность за определение конкретных требований к этим частям.