המונחים: Torsion Testing

בדיקת טורון היא שיטת הערכה מכנית המשמשת כדי לקבוע כיצד חומרים ורכיבים מתנהגים כאשר נתון לכוחות מעוותים או סיבוביים.מהנדסים מסתמכים על בדיקה זו כדי למדוד תכונות מפתח כגון Shear Modulus, כוח התשואה השלילי, כוח התשואה האולטימטיבי, ודוכסות תחת עומס הרהר טהור.המבחן הוא חיוני לתכנון פירים, מניע צירים, מעיין, וכל דבר רוטט או רוטט לבדיקות של הרגע, בניגוד לבדיקות ניתוחיות, או לבדיקות שיחול על דחיסה, הוא חיוני לבדיקות ממושכות, או לבדיקות ממושכות, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, ניתוח חלקיות, הוא חיוני עבור בדיקות דחיסה, או מלחץ לטווח ארוך, או מתחול על דחיסה, הוא רלוונטיות, או מתחוללומי לחץ על פני רגע, הוא רלוונטי, כלומר, כלומר, הוא חיוני לתכנון פירוריחות, או מלחץ על פני דחיסה, כלומר, כלומר, ניתוח חלקי, כלומר, הוא חיוני לתכנון פירקטינים, ניתוח חלקי, ניתוח חלקי, או מתעתיות, הוא רלוונטי, הוא חיוני לתכנון פירקטינים, דחיסה, דחיסה, הוא רלוונטי, דחיסה, דחיסה, דחיס

במבחן טורי טיפוסי, דגימת צילינדרים מחוספסת בשני הקצוות, וסוף אחד מסתובב יחסית לשני.ההתחול והזווית המסובבתת המתקבלת מתועדות כל הזמן עד לשברי הדגימה או מגיע למגבלה מוגדרת מראש.ההנתונים מתנפחים על ידי ג'ק-סובסט-מוליד (GLT) הוא שטח של ⁇ re = GR2-R) הוא שטח של ⁇ rem-R = GLTr = Rlre = R.

חומרים שנבדקו לעתים קרובות כוללים מתכות, פולימרים, מרוכבים וקרמיקה.התגובה הטורלית יכולה להיות שונה באופן משמעותי מהתנהגות רב-סולנית עקב ההטען הדו-ממדי-מנטלי (למשל, מתכת דוקטריה עשויה להתפוגג באופן נרחב לפני שבר, בעוד חומר מתפתל עשוי להיכשל עם עיוות פלסטי קטן (FAS) ו-ALT2 (F2) באופן מפורט (R) (F2FAS)).

בדיקות טורחת גם חושפת אנטרופיה בחומרים - למשל, בלוחות מתגלגלות או מרוכבים מחוסנים בסיבים שבהם תכונות משתנות עם כיוון.המבחן ניתן לבצע בטמפרטורות שונות ושיעורי זנים כדי לדמות סביבות בעולם האמיתי. הגדרות מתקדמות משלבות קתמונים או מתאם דיגיטלי (DIC) כדי ללכוד שדות מתוחים מקומיים.

הכנה לפני המבחן

הכנה נכונה היא הבסיס של מבחן חיקוי אמין.אפילו מומים קטנים, פגמים על פני השטח, או קלפיות לא נכונה יכולים להציג שגיאות שעולות תוצאות.הצעדים הבאים מתווה פרוטוקול הכנה חזק.

מפרט בחירת ומדמים

בחר גאומטריה מסוימת שמתאימה לסטנדרט החל (למשל, ASTM E2090 או ISO 898-2) עבור רוב הבדיקות, בר צילינדרים עם סעיף מד מופחת הוא מעדיף להבטיח שכישלון מתרחש הרחק מהאחיזות.המד והאורך חייבים להימדד במדויק באמצעות מיקרומטרים או קלפינים.

הערכה ומיזוג

לפני בדיקות, לבדוק את הדגימה תחת תאורה טובה. השתמש זכוכית מגדלת או מיקרוסקופ כוח נמוך כדי לזהות סדקים, פורוזיות, או הכללות.אם החומר רגיש לגורמים סביבתיים (למשל, לחות עבור פולימרים, מימן embrittlement עבור פלדות מסוימות), מצב הדגימה על פי תקן.לדוגמה, פלסטיק עשוי לדרוש pre-dry ב 2 ° C ו -24 שעות ללחות יחסית לכל אורך הבחינה.

Machine Calibration and Setup

מכונת בדיקות הסימון הסימטרית - בין אם בודק טוויסט תפנית ייעודי או מסגרת בדיקה אוניברסלית עם החזקה רסאלית - חייב להיות calibrated. יצרנים בדרך כלל לספק הליכי calibration עבור שני חיישנים torque וזווית חיישנים.בדוק כי torque Transducer יש קלמנטים מתאימים (למשל, בתוך 1% דיוק עבור ASTM E.74), באופן דומה רוטט סטרקוד או מדידה מתאימה עבור הדבקה של חומר קיטורלית; יש צורך הדבקה מינימלית (למשל, עם סגסוגת כהה) עם הדבקה מינימלית) עם הדבקה מינימלית (למשל, כלומר, כלומר, כלומר, עם סגסוגת כהה).

המונחים: Mounting

הר הדגימה באופן מאובטח.עבור מטרות חוט, להדק אל התוספת המפורטת באמצעות תעלות טורק. עבור אחיזה קולגט, להדק בהדרגה ואפילו להימנע מזיק משטח הדגימה.לעולם אל תכריח את הדגימה אם היא אינה מתאימה - זה עלול לגרום ללחץ צירי. חלק מההגדרות כוללות עומס צירי קל כדי לשמור את הדגימה מלקפטפטפט, אבל לשמור אותה בתוך 1% של העומס הצפוי יש צורך בסימון או ממרחק (אם) עם הני (אוט).

מסמכים ובדיקות בטיחות

מסמך כל השלבים: מזהה דגימות, ממדים, סוג חומר, מודל מכונה, תאריכי קליברציה, וטמפרטורת מבחן / היממה. לבצע בדיקה ראשונית של שומרים בטיחות וחצני חירום.וודא שהאזור הבדיקה ברור ממכשולים.עבור בדיקות מהירות גבוהה או גבוהה, להתקין מגן המכילה.סוף, להפעיל בדיקת אפס-טורק: עם הדגימה לא מודגשת, לאפסת לכדי זווית מהירה או לערוצי אפס.

ביצוע מבחן Torsion

עם ההתקנה להשלים, המבחן בפועל ממשיך בתנאים מבוקרים.המפעיל חייב לפקח על מומנט, זווית, וכל רעשים או רטטים יוצאי דופן.

שימוש ב-TORsional Load

בחר את מצב הטעינה (למשל, קצב סיבוב קבוע או הרמפה מבוקרת) עבור בדיקות מונוטוניות, קצב סיבוב טיפוסי הוא 0.5 עד 2 מעלות לדקה עבור בדיקות סטטיות, או עד 10 מעלות לדקה עבור חומרים דוקטריליים. עבור בדיקות דינמי או עייפות, טעינה סינוסית על כמה hertz עשוי לשמש.התחל את המכונה וליישם בהדרגה את החלק ליניארי הראשוני של התוספת של חומר לינארית של התדירות של 10 נקודות הציון כדי ללכוד את התדירות מספיק כדי ללכוד את התדירות של 10 קיבולת של 10.

עקבו אחרי and Recording Data

במהלך הבדיקה, מומנט קבוע, זווית של טוויסט, וזמן.עבור ניתוח עמוק יותר, מערכות רבות גם להקליט את ה- ⁇ (dT / d ⁇ ) אם הדגימות נכנע, העקומה תיפול מלינאריות.עבור חומרי דקטיון, ה- torque עשוי להמשיך להגדיל לאחר התשואות עקב לחץ, עד שהמדיום האולטימטיבי הוא הגיע לנקודה זו, צוואר הרחם או פתאומי, הוא מתרחש עד ששבר הראשון מתרחש, או פתאומי, הוא מתרחש, עד שהוא מופיע על פני השטח, או פתאומי, הוא מתרחש, עד שהוא מופיע על פני השטח, או פתאומי, הוא מתרחש, הוא מתרחש, או ממרחק מתרחש, עד שהוא מופיע על פני השטח, עד שהוא מופיע על ידי השבר, עד שהוא מופיע על פני השטח, הוא מתרחש, הוא מתרחש, כלומר, הוא מתרחש, הוא מתרחש, או מחלחל, או פתאומי, עד שהוא מופיע על ידי נוזל, כלומר, הוא מתרחש, הוא מתרחש, כלומר, הוא מתרחש, הוא מתרחש, עד שהוא מופיע על ידי נוזל, עד שהוא מופיע על ידי השבר, הוא מופיע על ידי השבר, הוא מופיע על ידי נוזל מוקדם יותר, לאחר השבר, לאחר השבר, לאחר השבר, הוא מופיע על ידי השבר, הוא מופיע על ידי השבר, הוא מופיע על ידי

סיום המבחן

המשך לטעון עד שהדגימות נשברות או עד זווית התפנית מגיעה למקסימום שנקבע מראש (למשל, 180 מעלות לבדיקה בטיחותית) אם הדגימה אינה שבר (למשל, בשל החלקה באחיזות), הבדיקה עשויה להיות לא מסולפת.לאחר שבר, לעצור את המכונה מיד.עבור בדיקות עייפות, לעצור לאחר מספר מוגדר של מחזורים או כאשר סדק מזוהה.

בטיחות במהלך המבצע

לעולם אל תיגע בחלקים רוטטים. שמור ידיים, כלים ובגדים רופפת משם.ללבוש משקפיים בטיחותיים ומגן פנים, במיוחד לחומרים שבירה שעלולים לנפץ.עבור בדיקות גבוהות (מעל 10,000 נ"מ), לעמוד מאחורי מחסום מגן.אם המכונה גורמת לצלילים יוצאי דופן או לשקע פתאום טיפות ללא שבר, לעצור ולבדוק את הציוד.

ניתוח תוצאות

נתונים של Raw ממבחן torsion דורשים הפחתה של תכונות חומריות משמעותיות ותובנות.סעיף זה מכסה את החישובים והפרשנות החיוניים.

להפוך את Torque ואנגלה ללחץ ו Strain

(ב) פיר מעגלי מוצק, מתח כבד בסיבים החיצוניים מחושב באמצעות הנוסחה זנים גמישים:0;0 ( ⁇ =T r / JFLT:1 עם זאת, נוסחה זו מניחה התנהגות טהורה.לאחר התשואות מתחילות, חלוקת הלחץ על פני השטח הופכת ל- t-Lir / t ⁇ re) כלומר, כלומר, ip {\displaystyle L=R=T}=R=R=R}=R.

שם הסרטון: Torque-Angle Curve

(ה) יצירת מזימה של torque T (y-axis) לעומת זווית של קידוד טוויסט (x-axis) המדרון הליניארי הראשוני מגדיר את הנוקשות החמקמקה: FLT:0k t=T/ ⁇ FLT:1 מן הגאומטריה, ה- Shearulus G יכול להיות מחושב: FLT:2G=L) / L (Jrea) מקסימום זיהוי של זרם אל תוך זרם הגמישות (%) ל- 0.2 ליטר (החללדוגמא) ל-DVal) ל-DVal) כולל ה-DVal Rel (R.

חישוב Key Properties

  • (ב) [ה] [ה]] [ה]] [ה]] [ה]] [ה]]] [ב]]]], [ה']], [ה']]], [ה']], [ה'], [ה'], [ה'],], [ה']'], ה'], ה'], ה''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
  • (ב) [ה] [ה]] [ה]]] [=[דרוש מקור]]] [ה]]], [ה]], [ה], [ה]]], [ה']], [ה']'[ה']'[ה']'[ה']'[ה']']'[ה']'[ה']'[ה'[ה']']'[ה'[ה']']'[ה'[ה']'[ה'[ה'[ה'[ה']'[ה'[ה']']'[ה'[ה']'[ה'[ה']']']']']']'[ה'[ה']'[ה']']']']']']'[ה'[ה']']'[ה']'[ה']']'[ה'[ה']']']'[ה'[ה']'[ה']']']']']'[ה'[ה'[ה'[ה'[
  • (FLT:0) Ultimate Shear Strength ( ⁇ uir): FLT ( 1 ⁇ u = T max * r / J (נוסחאות אלגנטיות מספק ערך תקף להשוואה, אם כי הלחץ בפועל בכישלון גבוה יותר בשל הפלסטיות) עבור חומרים דוקטריליים, השתמש בלחץ המרבי של ה-hhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh
  • (ב) ⁇ ⁇ f = (r ⁇ f) / L, שבו ⁇ f הוא זווית שבר (ברדינים) לעתים קרובות הביעה ⁇ % בהאר.
  • (FLT:0)Modulus של Rupture ב Torsion:BuildFLT 1:1 עבור חומרים מתפתלים, המודולים הטורפוציאליים של קרע הוא ערך משוער שמקורו ב-torque המקסימלי באמצעות הנוסחה האלסטית - זה לא מתח אמיתי אלא מדד קרע.

השוואת סטנדרטים ופרטים

לאחר שנכסים מחושבים, השוו אותם עם גליון הנתונים של החומר או סטנדרטים רלוונטיים (למשל, ASTM A36 עבור פלדה מבנית, או SAE J417) ספציפי חומרים עשויים להצביע על בעיות טיפול חום, סגסוגת לא נכונה, או בדיקות שגיאות.ניתוח סטטיסטי של דגימות מרובות המפורטות מספק יותר עיצוב אמין מאפשר. השתמש בתוצאות כדי לעדכן מסדי נתונים של נכסים או לאמת מודלים סופיים עבור בקרת איכות, או תיקון.

מלכודות נפוצות בניתוח

צפה בטעויות כגון הזנחה של התיקון להפצת זנים פלסטיים, באמצעות אורך לא מדויק (למשל, כולל הרחבה אחיזה), או זיהוי נקודת התשואה עקב רעש.תמיד לאמת את האפס - אם האפס נסחף, תת-קרקעי זה.אם העקומה מראה קפיצה פתאומית, לבדוק את החלקה באחיזת (מבחן לא-סימני).

בטיחות ועיסוקים טובים

בטיחות אינה אופציונלית בבדיקת טורים.אפילו בדיקות נמוכות יכולות לייצר שברים מעופפות אם שברים דגימת דגימת דגימת גלימה.אימוץ שיטות אלה לכל מבחן.

ציוד הגנה אישי (PPE)

מנדרינית: משקפי בטיחות עם מגינים צד, נעליים סגורות, ומעיל מעבדה נוחר. עבור בדיקות אנרגיה גבוהה (טורק > 500 N.m או איפה מנפץ אפשרי), להוסיף מגן פנים, כפפות כבדות, ו apron עבה הגנה שמיעה מומלץ אם המכונה מייצרת רמות רעש גבוהות.

משמר מכונות ומכשולים

השתמש במשמרת המובנה של המכונה או להתקין מגן פוליקרבונט שקוף סביב אזור הבדיקה.המגן צריך להיות מדורג כדי לעצור שברים עתירי עתיר.וודא שהמגן אינו מעכב את ראייתו של המפעיל של הדגימה.עבור מכונות סרבו-hydraulic, להבטיח שהקווים הידראוליים נמצאים במצב טוב וכי אין דליפות.

תיקון מאובטח

בדיקה כפולה כי הדגימה יושבה במלואה באחיזות. פודונים יכולים לזריק את הדגימה. עבור אחיזה הידראולית, לאמת כי הלחץ clamping הוא בתוך מפרט (בדרך כלל 15-20 MPa עבור אחיזה סטנדרטית) לעולם לא עולה על דירוג העומס של האחיזה. השתמש במרווחה עבור מטרות מעוות כדי להימנע מעומס יתר, אשר יכול להניב את הדגימה מוקדמת.

מעקב במהלך המבחן

הישארו בתוך אורכו של כפתור הפסקת החירום.אל תשאירו את המכונה ללא השגחה במהלך מבחן.אם אתם מבחינים ברטט יוצא דופן, לחץ, או עשן, עצרו את הבדיקה מיד.אל תנסו להתאים את הדגימה או את ההתאמות בזמן שהמכונה נמצאת תחת עומס.לאחר שבר, לחכות שהמכונה תגיע להפסקת מוחלט לפני הסרת הדגימה.

המונחים: est laws

הסר שברים של דגימות עם compers או tongs - ידיים כואבות ניתן לחתוך.אכזב חתיכות שבורות כראוי. לנקות את האחיזה ולבדוק אותם עבור נזק. לרשום כל חריגות בקובץ הבדיקה.סוף, לאחסן קבצים נתונים עם ועידות שם ברור הכולל חומר, תאריך, וזיהוי זיהוי הבדיקה.

בדיקות מתקדמות ובדיקת טורחת מיוחדות

מעבר לבדיקות מונוטוניות בסיסיות, מהנדסים לעתים קרובות לבצע עייפות צנית, צפיפות טמפרטורה גבוהה, ו torsion של חומרים שאינם ממתכתיים.אלה דורשים הכנות נוספות ופירושים.

בדיקות Fatigue

בדיקות ציליקליות חלות על שינוי מומנט כדי להעריך את חיי העייפות תחת טעינה של הגאומטריה המצוינת לעיתים קרובות כולל חלק מופחת כדי להתרכז בלחץ. Parameters כוללים מומנט והחלפת חיי העייפות תחת עומס.הנתונים מסולקים כמו S-N עקומות (מכיוון ampude לעומת מחזורים לכישלונות).

טמפרטורה לא נכונה ו- Subzero טמפרטורה Torsion

בדיקות טורחת בטמפרטורות קיצוניות דורשות תא סביבתי המקיף את הדגימה מבלי להפריע עם אחיזה. עבור טמפרטורות גבוהות (עד 1000 מעלות C עבור superalloys), להשתמש אחיזה קרמיקה ומוסמים. עבור טמפרטורות נמוכות (בירידה עד 196 מעלות צלזיוס), קירור נוזלי עם בידוד הוא מקרה טיפוסי עבור הרחבה תרמית בחישובים; המידות, כך מרחיב את המצע התרמית לטמפרטורה.

המונחים: Composite Materials

(למשל, צינורות פחמן / פקסי) מציג תגובות שליליות מורכבות בשל נטייה סיבים.מצב הכישלון עשוי לכלול מטריקס סדק, פירוק סיבים, או דלמנטום.המודלים של הרדאר תלויים בזווית השכבה של דלי (Diapium) עבור צינורית, הפתרון הסגור עבור צינור טרה-טרופי דק ניתן על ידי LT2 / ALT2 / ALT2 (T) כאשר שטח DV2x2 (T) הוא מורכב: ALT2xi) {\displaystyle DV2=T) {\displaystyle DLT2 (D2=T) {\displaystyle DLT=T2 (T2=T) {\displaystyle DLT2=T=T) {\displaystyle DLT2=T} ⁇ m) {\displaystyle DLT2=T} ⁇ m) {\displaystyle DLT=T} ⁇ =T=T} {\displaystyle D.

מסקנה

מבחן torsion מתוכנן היטב מספק מהנדסים עם נתונים קריטיים על התנהגות חומרית תחת טעינה טהורה, משלים תוצאות מבחן Tenile ודחיסה. על ידי ביצוע מדריך שלב-על-ידי-שלב - מהיערכות דגימות והגדרה מכונה באמצעות ביצוע בדיקה קפדני וניתוח נתונים יסודי - תוצאות אמינות וחזור ניתן להשיג.המודלים מחושבים, תשואות גבוהות, ותזונה דו-משמעית ישירות לתוך עיצוב, כולל תכונות מדויקות של תיקון, כולל כישלונות, כולל כישלונות מדויק.

בטיחות נותרה חשובה בכל שלב: ציוד תקין, ציוד מוגן, ודבקות בפרוטוקולים היצרן להגן על המפעיל ולשמור על שלמות הציוד. עבור יישומים מיוחדים - פאסיפי טמפרטורה או חומרים מורכבים - סטנדרטים וטכניקות מוחלפות חל, אבל העקרונות הבסיסיים של היישור, לכידת נתונים, ופירוש נשאר עקבי. על ידי שליטה על בדיקות, מהנדסים יכולים לעצב בטוח רכיבים כי חייב לעמוד מול עומסים, למנוע טמפרטורות ממרחבי רכב, להניע את המהימנות, להמשיך לשלוט על ידי שליטה.