تنسایل 

خلاصه از آزمون کشش و فشار:

خواص مکانیکی

مهمترین عامل مورد نظر مهندسان در انتخاب مواد، کسب اطمینان از تطبیق ویژگی‌هاي ماده با شرایط پیشبینی شده براي کار است. نخست نیازمندي‌هاي هر قطعه تخمین زده یا تعیین می‌شوند. این نیازمندي‌ها شامل خواص مکانیکی و فیزیکی است که خواص مکانیکی بیانگر چگونگی واکنش ماده در مقابل نیروهاي وارد شده بر آن هستند. خواص مکانیکی به ساختار مولکولی و پیوندهای مواد بستگی دارد. برخی از خواص مکانیکی عبارتند از: استحکام، الاسیستیه، پلاسیسیته، سختی، چقرمگی، خستگی و غیره که این خواص معیار استحکام و مقاومت مواد تحت بار به شمار می‌روند به همین دلیل خواص مکانیکی در طراحی از اهمیت بسزایی برخوردارند.

 بدون دانش کافی از فرآيند و خواص مواد، پیشگیری از عیوب و بهینه‌سازی فرآيندها بسیار دشوار خواهد بود. براي تعیین خواص مکانیکی و رفتار مواد در برابر نیروهاي مختلف، نیاز به انجام آزمایش‌هاي مکانیکی مختلفی می‌باشد. اغلب این آزمایش‌ها بصورت استاندارد در آمده‌اند. آزمون کشش يکی از آزمون‌های شناسايی خواص مکانیکی و نتایج حاصل از آن برای کنترل کیفیت ماده و پیش بینی اینکه ماده تحت انواع نیرو چه واکنشی نشان می‌دهد به کار می رود. تست کشش نیروی مورد نیاز برای شکستن نمونه و میزان کشش نمونه یا کشیده شدن آن تا نقطه شکست را اندازه گیری می‌کند.

آزمون کشش

به کمک نتایج حاصل از آزمون کشش (Tensile Test) علاوه بر بدست آوردن محدوده الاستیک و پلاستیک ماده مشخصاتی مثل تنش تسلیم، استحکام کششی، ازیاد طول، پدیده نقطه تسلیم، سختی، پدیده گلوئی شدن، کرنش سختی، نحوه شکست و اثر نرخ کرنش بر خواص کششی مواد، مورد بررسی قرار می‌گیرد. این پارامترهای مهم، به دست آمده از تست کشش استاندارد برای انتخاب مواد مهندسی برای هر برنامه کاربردی مورد نیاز مفید است.

آزمون فشار

 گرچه خواص مکانیکی مواد معمولاً با آزمایش کشش تعیین می‌گردد. اما رفتار فشاري آنها نیز در فرآیندهاي مختلف شکل‌دهی نظیر نورد، آهنگري و غیره اهمیت دارد. براي پی بردن به این رفتار از آزمایش فشار استفاده می‌شود. در فشار مانند کشش یک منطقه الاستیکی وجود دارد که در انتهای آن، حد تناسبی و نقطه تسلیم قرار دارد. این دو نقطه مقادیری تقریبا مشابه یا حالت آزمایش کشش دارند. تست فشار معمولا به وسیله فشردن یک نمونه استوانه ای صلب بین دو صفحه هموار انجام می‌گیرد. دستگاه‌های تست کشش در دو نوع، ساده فقط برای تست کشش و نوع یونیورسال برای انجام تست کشش، فشار و هم چنین خمش استفاده می‌شوند.

تنش کرنش

آزمایش کشش جزئیاتی از خواص مکانیکی کششی یک ماده را ارائه می‌دهد. این خصوصیات را می‌توان در نمودار به عنوان یک منحنی تنش / کرنش رسم کرد. تنش (Stress) و کرنش (Strain) دو مفهوم مکانیکی و بیانگر عملکرد نمونه است در قطعاتی که تحت تاثیر نیروهاي داخلی و یا خارجی قرار دارند بوجود می‌آیند. ماده­‌اي که در یک سازه یا قطعه، تحت تأثیر نیروي خارجی بکار می‌رود، تغییر شکل می‌دهد (کرنش پیدا می‌کند) و نیروهاي عکس العمل داخلی (تنش) در تمام ماده منتقل می‌شوند. تنش و کرنش ماهیت الاستیکی و یا پلاستیکی دارند. منحنی تنش کرنش به دو صورت ارائه می‌شود :

تنش کرنش واقعی : منحنی بر مبنای مقدار سطح مقطع واقعی نمونه است و برحسب مقادیر لحظه‌‌ای نمونه در هر نقطه در طی آزمون محاسبه می‌شود. در منحنی تنش -کرنش حقیقی، همواره تنش در اثر کرنش، سیر صعودي دارد تا اینکه نمونه دچار شکست  شود.

تنش کرنش مهندسی: منحنی بر مبنای ابعاد اولیه نمونه است در حالی که این ابعاد حین آزمایش دائما تغییر می‌کنند. در ابتدا منحنی بصورت خطی بالا می‌رود و اگر نیرو برداشته شود نمونه دوباره به حالت اولیه خود بر می‌گردد به این قسمت از نمودار، منطقه الاستیک یا کشسان خطی می‌گویند. شیب منحنی تنش کرنش در منطقه الاستیکی، مدول الاستیسیته یا مدول یانگ نامیده می‌شود.

 نیرو F به وسیله ماشین کشش وارد شده و اندازه‌گیري می‌شود. هم زمان با این عمل، تغییر طول (ΔL) نیروي یا کرنش در طول معینی از نمونه (طول سنجه) مشخص می‌شود. از آنجا که مقدار بار با اندازه نمونه، و تغییر طول با طول آن تغییر می‌کند، حذف اثرات ناشی از اندازه نمونه در صورتیکه بخواهیم اطلاعاتی مربوط به ماده مورد نظر (و نه یک نمونه مشخص) داشته باشیم، مهم به نظر می‌رسد. اگر نیروي اعمال شده بر سطح مقطع اولیه و تغییر طول به طول سنجه اولیه نمونه تقسیم شود، اثرات ناشی از اندازه نمونه حذف می‌شود. نتیجه این امر نموداري است که منحنی تنش – کرنش مهندسی خوانده می‌شود.

منحنی تنش کرنش حقیقی و مهندسی