Setiap bahan memiliki seperangkat sifat yang menentukan karakteristik selanjutnya. Salah satu kualitas ini adalah ketahanan terhadap tekanan mekanis, yang disebut tegangan pamungkas. Di bawah konsep ini dipahami tidak hanya penghancuran material pada titik fraktur, tetapi juga munculnya deformasi residual. Dengan kata lain, itu adalah penangkal kekuatan eksternal yang mengarah pada melemahnya kekuatan. Artikel tersebut membahas tentang apa itu tegangan, bagaimana cara menghitungnya, dan cara menentukannya.
Indikator apa ini?
Tegangan ultimat suatu material adalah kekuatan tarik maksimum yang harus diterapkan pada luas penampangnya, yang dapat ditahannya sampai benar-benar hancur atau retak. Rumus perhitungan sederhana terlihat seperti ini: tegangan sama dengan gaya dibagi luas. Dari sini terlihat bahwa semakin besar area, semakin sedikit gaya yang dibutuhkan.menempel. Hal yang sama berlaku dan sebaliknya. Semakin kecil penampang benda kerja, semakin besar gaya yang dibutuhkan untuk mematahkannya.
Namun, indeks kekakuan bahan yang berbeda tidak sama. Beberapa rapuh, yang lain fleksibel. Tegangan maksimum yang diijinkan untuk masing-masing ditentukan oleh pengujian mekanis. Hasilnya dianggap tercapai ketika tanda-tanda eksternal dari pelanggaran integritas muncul di permukaan sampel. Mereka dapat diekspresikan dalam bentuk kehancuran atau patah. Untuk yang terakhir, istilah "titik hasil" digunakan. Yang pertama berbicara tentang kerapuhan, yang kedua - tentang plastisitas.
Kedua konsep tersebut terkait dengan tegangan ultimit di mana kekuatan material dipatahkan. Mari kita pertimbangkan lebih detail bagaimana kedua konsep ini dibedakan.
Ketegangan dan fluiditas
Kekakuan bahan dapat dibagi menjadi dua konsep seperti kerapuhan dan keuletan:
- Yang pertama melibatkan penghancuran struktur sampel yang sudah pada gaya kerja rendah. Bahan elastis menahan dampak eksternal, hanya menyisakan deformasi sisa dalam bentuk fraktur. Oleh karena itu untuk elemen plastik, kriteria kerapuhan adalah lentur, karena terjadi lebih awal dari kehancuran total.
- Untuk menekuk sampel, Anda harus berusaha lebih sedikit daripada mematahkannya. Oleh karena itu, untuk bagian plastik, tegangan pamungkas adalah kekuatan luluh. Produk rapuh juga memiliki fluiditas, tetapi indikator ini terlalu kecil untuk mereka.
Tegangan,yang terjadi pada penampang sampel disebut yang dihitung. Selanjutnya, kami akan mempertimbangkannya lebih detail.
Rumus untuk menghitung tegangan
Perhitungan tegangan batas dilakukan menurut rumus berikut:
s=s(sebelumnya) / n
Di mana:
- s - tegangan normal yang diarahkan tegak lurus ke permukaan produk;
- s(prev.) - tegangan pamungkas, yang mengarah pada penghancuran total sampel atau deformasinya, dan untuk bahan ulet (lunak), nilainya menyiratkan kekuatan luluh, dan untuk elemen getas - kekuatan tarik;
- n - faktor keamanan yang dinormalisasi, yang diperlukan untuk mengkompensasi kelebihan beban sementara pada struktur kerja yang terbuat dari bahan ini.
Untuk menghitung beban geser gunakan rumus:
t=s / 1 + v
Di dalamnya:
- t - tegangan geser;
- v - Rasio Poisson, yang diterapkan pada bahan konstruksi tertentu.
Kesimpulan
Indikator tegangan merupakan parameter penting untuk menghitung kekuatan struktur kerja. Ini digunakan dalam desain elemen penahan beban. Membantu menentukan sejauh mana suatu part telah memenuhi fungsi dan masa pakainya.
