منحنی تنش-کرنش

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.[1] شکل این منحنی به ترکیب،[2][3] ریزساختار،[4] دمای آزمون،[5][6] سرعت بارگذاری،[7][8] نحوهٔ بارگذاری،[9] اندازهٔ نمونه[10] و شکل نمونه[11] وابسته است.

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

نمودار تنش-کرنش مهندسی
نوشتار اصلی: منحنی تنش-کرنش مهندسی

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.[12] 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.[13]

نمودار تنش-کرنش حقیقی
نوشتار اصلی: نمودار تنش-کرنش حقیقی

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 به‌طور مستقیم معیاری از رفتار مواد در تغییر شکل نیست. در مقابل برای رسم نمودار تنش حقیقی-کرنش حقیقی از ابعاد لحظه‌ای نمونه استفاده می‌شوند.[14] 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.[15]

پانویس
  1. Cardarelli, Materials Handbook, 8.
  2. Dieter, Mechanical Metallurgy, 276.
  3. Moosbrugger, Atlas of Stress-Strain Curve, 1.
  4. Dieter, Mechanical Metallurgy, 276.
  5. Dowling, Mechanical Behavior of..., 140.
  6. Moosbrugger, Atlas of Stress-Strain Curve, 1.
  7. Dowling, Mechanical Behavior of..., 140.
  8. Moosbrugger, Atlas of Stress-Strain Curve, 1.
  9. Dieter, Mechanical Metallurgy, 276.
  10. Moosbrugger, Atlas of Stress-Strain Curve, 1.
  11. Moosbrugger, Atlas of Stress-Strain Curve, 1.
  12. Dieter, Mechanical Metallurgy, 275.
  13. Hertzberg, Deformation and Fracture..., 22.
  14. Dieter, Mechanical Metallurgy, 72.
  15. Moosbrugger, Atlas of Stress-Strain Curve, 2.

منابع
  • 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.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.