أنواع اختبارات القوة الرئيسية
يتم تصنيف اختبار القوة حسب نوع القوة المطبقة ، ويستهدف كل أوضاع فشل مختلفة:

1. اختبار قوة الشد

يقيس مقاومة المادة للانفصال. تتعرض العينة لزيادة قوة الشد (التمدد) حتى تكسر. تتضمن المقاييس الرئيسية:
قوة الشد النهائية (UTS): الحد الأقصى للضغط الذي يمكن للمادة تحمله قبل الانهيار.
قوة العائد: الإجهاد الذي تبدأ به المادة في التشوه بشكل دائم (تشوه البلاستيك).
استطالة عند الاستراحة: النسبة المئوية للمادة تمتد قبل التكسير ، مما يشير إلى ليونة.
يعد هذا الاختبار أمرًا بالغ الأهمية للمواد مثل الأسلاك والحبال والصلب الهيكلي ، حيث تكون قوى التمدد شائعة.

2. اختبار قوة الضغط

يقيم قدرة المادة على مقاومة القوى الضخمة أو السحق. يتم ضغط العينات (غالبًا ما تكون أسطوانيًا أو مكعبًا) حتى تشوه أو مشبك أو كسر. من الضروري:
مواد البناء (الخرسانة ، الطوب) التي تحمل الوزن في المباني.
مواد التغليف (الرغوة ، الورق المقوى) التي يجب تحمل ضغط تكديس.
قوة الضغط - الحد الأقصى لضغط الضغط قبل الفشل - هو المقياس الأساسي هنا.
3. اختبار قوة القص
يقيس مقاومة القوى التي تسبب طبقات من المادة تتخطى بعضها البعض (إجهاد القص). على سبيل المثال:
يجب أن يقاوم البرشام الذي يحمل لوحين معدنيين معًا قوى القص التي يمكن أن تفصل اللوحات.
الرابطة اللاصقة في صفح يجب أن تصمد أمام القص لمنع التخلص.
اختبار قوة القص يحدد الإجهاد المطلوب للتسبب في فشل الانزلاق.
4. اختبار قوة الانثناء
يقيم مقاومة المادة لقوى الانحناء. يتم دعم العينة (غالبًا شعاعًا) في كلا الطرفين وتحميلها في الوسط ، مما يقيس مقدار القوة التي تسببها في الانحناء أو الانهيار. هذا أمر بالغ الأهمية ل:
الحزم الهيكلية ولوح الأرضيات ومكونات الأثاث.
مواد مثل الزجاج أو السيراميك التي قد تتساقط تحت ضغط الانحناء.
قوة الانحناء (أو قوة الانحناء) هي الحد الأقصى للضغط في الألياف الخارجية لعينة العازلة قبل الفشل.
5. اختبار قوة التأثير
يقيم قدرة المادة على امتصاص الطاقة أثناء التأثيرات المفاجئة ذات القوة العالية (على سبيل المثال ، مصد سيارة يضرب عمودًا). إنه يقيس قوة التأثير - الطاقة المطلوبة لكسر عينة محققة أو غير محصورة - وهي أمر حيوي لـ:
قطع غيار السيارات (امتصاص التحطم ، مصدات).
معدات السلامة (خوذات ، معدات واقية).
الأدوات ومكونات الآلات عرضة للأحمال المفاجئة.
المعلمات الرئيسية المقاسة
تولد اختبارات القوة العديد من المقاييس الحرجة ، اعتمادًا على نوع الاختبار:
الإجهاد: القوة لكل وحدة مساحة (تقاس في Pascals ، MPA ، أو PSI) ، المؤشر الأساسي لقدرة حمل المواد.
الإجهاد: تشوه (التمدد أو الضغط أو الانحناء) الناجم عن الإجهاد ، غالبًا ما يتم التعبير عنه كنسبة مئوية من البعد الأصلي للمادة.
وضع الفشل: كيف تفشل المادة (على سبيل المثال ، الكسر الهش ، تمدد الدكتايل ، أو الإبزيم) ، والذي يوفر نظرة ثاقبة على سلوكها تحت الضغط.
امتصاص الطاقة: كمية الطاقة التي تمتصها المادة قبل الانهيار (حاسمة لاختبارات التأثير).
معدات الاختبار
يعتمد اختبار القوة على المعدات المتخصصة لتطبيق القوى الخاضعة للرقابة وقياس الاستجابات:
آلات الاختبار العالمية (UTMS): الأدوات متعددة الاستخدامات لاختبارات الشد والضغط والقص ، مع قبضة قابلة للتعديل وخلايا تحميل لقياس القوى التي يصل إلى آلاف الكيلونوون.
آلات اختبار الضغط: مصممة لاختبارات الضغط عالية القوة (على سبيل المثال ، على الأسطوانات الخرسانية أو الكتل المعدنية).
اختبار التأثير: قم بتضمين الآلات المستندة إلى البندول (على سبيل المثال ، مختبرات Charpy أو Izod) لقياس قوة التأثير عن طريق تأرجح ذراع مرجح إلى عينة.
تركيبات اختبار القص: نعلق على UTMs لتطبيق قوى متوازية ، انزلاق على عينات مثل المواد اللاصقة أو اللحامات أو السحابات.