استحکام خمشی چیست؟
استحکام خمشی که به عنوان مقاومت خمشی یا مقاومت گسیختگی عرضی نیز شناخته می شود، یک ویژگی ماده است که به عنوان حداکثر تنش در یک ماده درست قبل از تسلیم شدن در یک آزمایش خمشی تعریف می شود.
هنگامی که یک نمونه، معمولا یک تیر یا میله، خم می شود، تنش های مختلفی را در عمق خود تجربه می کند. در قسمت داخلی خم، تنش در حداکثر تنش فشاری خود خواهد بود، در حالی که در سمت مقابل تنش در حداکثر مقدار تنش کششی خود خواهد بود.
این لبه های داخلی و خارجی نمونه را الیاف افراطی می نامند. بیشتر مواد قبل از اینکه تحت تنش فشاری از بین بروند به دلیل تنش کششی از بین می روند. این ناشی از نقص های کوچک در اندازه های مختلف در سطح است که تحت تنش کششی رشد می کند.
بنابراین حداکثر مقدار تنش کششی تحت خمش قبل از شکست تیر یا میله مقاومت خمشی آن در نظر گرفته می شود.
مقاومت خمشی چگونه اندازه گیری می شود؟
به طور معمول نمونه های مواد در یک تنظیم خمشی سه نقطه ای آزمایش می شوند، جایی که بار بر روی نمونه در مرکز بین دو تکیه گاه اعمال می شود.
این تنظیم بزرگترین لنگر خمشی را در مرکز نمونه ایجاد می کند، که بهترین نمایش را از عملکرد عمومی مواد ارائه نمی دهد زیرا عیوب بزرگتر در نزدیکی نقاط نگهدارنده بر مقاومت خمشی اندازه گیری شده تأثیر نمی گذارد.
برای نمایش بهتر چگالی نقص واقعی، از آزمایش خمشی چهار نقطه ای استفاده می شود که حداکثر گشتاور خمشی را در ناحیه بزرگتری از نمونه پخش می کند.
راهاندازی حلقه روی حلقه تغییری از آزمایش خمش چهار نقطهای برای صفحات یا دیسکها است.
مقادیر معمولی برای مقاومت خمشی چیست؟
اکسید آلومینیوم (0.1% تخلخل) | 400 مگاپاسکال |
اکسید آلومینیوم (2% تخلخل) | 300 مگاپاسکال |
نیترید آلومینیوم | 200 مگاپاسکال |
کاربید بور | 450 مگاپاسکال |
سیلیکون کاربید | 630 مگاپاسکال |
نیترید سیلیکون | 930 مگاپاسکال |
دیبورید تیتانیوم | 277 مگاپاسکال |
اکسید تیتانیوم | 137 مگاپاسکال |
ZTA | 910 مگاپاسکال |
رفتار مکانیکی مواد: مارک آندره مایرز، کریشان کومار چاولا، انتشارات دانشگاه کمبریج، 2009