Skillnad mellan utbytesstyrka och dragstyrka

Huvudskillnad - Utbytesstyrka vs Dragstyrka

I materialteknik är utbytesstyrka och draghållfasthet två egenskaper som kan användas för att karakterisera ett material. De huvudskillnad mellan utbytesstyrkan och draghållfastheten är det avkastningsstyrka är den minsta spänningen under vilken ett material deformeras permanent, medan Draghållfasthet beskriver den maximala spänningen som ett material kan hantera tidigare brytning.

Stress - Stamkännetecken hos ett material

När ett fast material inte upplever några yttre krafter vibrerar alla molekyler som utgör materialet sig om deras jämviktspositioner. Detta är den lägsta energikonfigurationen för molekylerna, och om de flyttas bort från deras jämviktspositioner skulle molekylerna försöka återta sina jämviktspositioner. Tekniskt, påfrestning är en mätning av dessa intermolekylära krafter. Om materialet inte är i acceleration bör de intermolekylära krafterna balanseras av de yttre krafterna som verkar på materialet. Därför kan vi få en indikation av stress genom att mäta de yttre krafterna som verkar på objektet. Stressen () på ett objekt ges av den yttre kraften på objektet dividerat med tvärsnittet av provet av ett material.

När ett föremål är under stress, genomgår det deformation. Anstränga är en mätning som ger Ändring i längd på ett objekt dividerat med originallängden. Stam brukar ges symbolen . Om vi ​​utsätter ett materialprov på olika nivåer av stress, mäter motsvarande stammar och sedan producerar en graf av stress vs stam, då får vi det som kallas a stress-stamkurva, vilken är karakteristisk kurva för ett givet material. Diagrammet nedan visar spänningsbelastningskurvan för ett typiskt duktilt material, såsom stål:

Stress-stamkurva för ett duktilt material

Vad är utbytesstyrkan

När stressen på ett material ökar långsamt kan du se att spänningen ökar i förhållande i början. Om kraften som orsakar spänning på materialet tas bort, kommer materialet att återgå till sin ursprungliga form. När ett material kan göra detta, säger vi att materialet är elastisk (tänk på ett gummiband). Om spänningen på materialet fortsätter att öka, kommer materialet så småningom att nå en punkt när materialet blir så deformerat att även om deformeringskrafterna tas bort kan materialet inte återgå till sin ursprungliga form. Spänningen vid vilken ett material slutar fungera elastiskt kallas sträckgräns. När materialet inte kan återgå till sin ursprungliga form, säger vi att materialet är plast.

Vad är dragstyrka

Antag att du fortsätter att öka krafterna på materialet utöver avkastningsstyrkan. Materialet fortsätter att deformeras, och så småningom blir krafterna mellan molekylerna inte i stånd att motverka de yttre krafterna och materialet bryts. Den maximala spänningen som materialet kan hantera innan brytning kallas brottgräns eller ultimat styrka.

När man tittar på stress-stamkurvan ovan, verkar stressen minska eftersom materialet håller långsträckt. Detta beror på att definitionerna av stress och belastning som används för att rita dessa diagram inte tar hänsyn till förändringar i området som uppstår när krafterna appliceras på materialet. Istället antas här att området är konstant. Denna typ av definition för stress som inte tar hänsyn till förändringar i området beaktas teknik stress. Om förändringen i arean redovisas, så visar spänningsbelastningskurvan att när materialet fortsätter att förlängas ökar också stressen. Definitionen av stress som beaktar den kontinuerliga förändringen i området beaktas kallas sann stress.

Skillnad mellan utbytesstyrka och dragstyrka

Definition:

Sträckgräns är den stress som får ett material att förlora sitt elastiska beteende.

Brottgräns är den maximala spänningen som ett material kan hantera innan det bryts.