منحنی تنش-کرنش

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به ناوبری پرش به جستجو
نمودار تنش-کرنش مهندسی (قرمز) و نمودار تنش-کرنش حقیقی (آبی) فولاد سازه‌ای
۱-استحکام نهایی
۲-استحکام تسلیم
۳-شکست
۴-ناحیهٔ کارسختی
۵-ناحیهٔ گلویی‌شدن

منحنی تنش-کرنش (به انگلیسی: Stress–strain curve) یکی از روش‌های نمایش گرافیکی ارتباط تنش با کرنش است که از بارگذاری اجسام با سرعت ثابت و اندازه‌گیری میزان تغییر شکل حاصل در آزمون کشش بدست می‌آید.[۱] شکل این منحنی به ترکیب،[۲][۳] ریزساختار،[۴] دمای آزمون،[۵][۶] سرعت بارگذاری،[۷][۸] نحوهٔ بارگذاری،[۹] اندازهٔ نمونه[۱۰] و شکل نمونه[۱۱] وابسته است.

نمودار تنش-کرنش مهندسی[ویرایش]

برای بدست‌آوردن نمودار تنش-کرنش مهندسی از داده‌های آزمون کشش تک‌محوره، نیروی اعمالی به نمونه بر سطح مقطع اولیه و نیز ازدیاد طول نمونه بر طول اولیهٔ آن تقسیم می‌شود.[۱۲] در موادی که تغییر شکل پلاستیک در بخش کوچکی از نمونه متمرکز شده و با گلویی‌شدن می‌شکنند، کرنش شکست به طولی از نمونه که تحت تنش قرار می‌گیرد وابسته‌است.[۱۳]

نمودار تنش-کرنش حقیقی[ویرایش]

از آنجایی که در رسم منحنی تنش-کرنش مهندسی تنها ابعاد اولیهٔ نمونه برای محاسبه استفاده می‌شود، در موادی که تغییر شکل پلاستیک قابل توجهی داشته‌باشند و یا در موادی که تغییر شکل پلاستیک در بخش کوچکی از نمونه متمرکز می‌شود، نمودار تنش-کرنش مهندسی بطور مستقیم معیاری از رفتار مواد در تغییر شکل نیست. در مقابل برای رسم نمودار تنش حقیقی-کرنش حقیقی از ابعاد لحظه‌ای نمونه استفاده می‌شوند.[۱۴] کاهش سطح مقطع نمونه در هنگام کشش باعث کاهش تنش مهندسی/ظاهری نمونه در مقایسه با تنش حقیقی می‌شود؛ بنابراین معمولاً نمودار تنش-کرنش حقیقی بالای نمودار تنش-کرنش مهندسی قرار می‌گیرد.[۱۵]

پانویس[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  • Cardarelli, François (2008). Materials Handbook, A Concise Desktop Reference (2nd ed.). London: Springer-Verlag. doi:10.1007/978-1-84628-669-8. ISBN 978-1-84628-668-1.
  • Dieter, George E (1988). Mechanical Metallurgy. UK: McGraw-Hill. ISBN 0-07-100406-8.
  • Dowling, Norman E (2013). Mechanical Behavior of Materials, Engineering Methods for Deformation, Fracture, and Fatigue (4th ed.). Pearson Education Limited. ISBN 978-0-273-76455-7.
  • Hertzberg, Richard W (1996). Deformation and Fracture Mechanics of Engineering Materials (4th ed.). USA: John Wiley and Sons, Inc. ISBN 0-471-01214-9.
  • Moosbrugger, Charles (2002). Atlas of Stress-Strain Curve (2nd ed.). USA: ASM International. ISBN 0-87170-739-X.