ຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບຄວາມເຂັ້ມແຂງກະດູກຫັກ: ແນວຄວາມຄິດທີ່ສໍາຄັນ, ການທົດສອບ, ແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ

ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງກະດູກຫັກແມ່ນເປັນຄຸນສົມບັດພື້ນຖານທີ່ມີບົດບາດສໍາຄັນໃນວິທະຍາສາດວັດສະດຸແລະວິສະວະກໍາ, ຊ່ວຍກໍານົດວິທີການວັດສະດຸຈະປະຕິບັດພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນ, ໂດຍສະເພາະໃນເວລາທີ່ມັນປະສົບກັບຄວາມລົ້ມເຫຼວ. ມັນສະຫນອງຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບຄວາມກົດດັນສູງສຸດທີ່ວັດສະດຸສາມາດທົນໄດ້ກ່ອນທີ່ມັນຈະແຕກຫັກ, ສະເຫນີໃຫ້ວິສະວະກອນແລະນັກວິທະຍາສາດວັດສະດຸຂໍ້ມູນທີ່ຈໍາເປັນເພື່ອເລືອກວັດສະດຸທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບການນໍາໃຊ້ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ໃນບົດຄວາມທີ່ສົມບູນແບບນີ້, ພວກເຮົາຈະຄົ້ນຫາສິ່ງທີ່ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງກະດູກຫັກ, ຄວາມສໍາຄັນຂອງມັນ, ຮູບແບບຕ່າງໆຂອງການກະດູກຫັກ, ແລະວິທີການທີ່ມັນສາມາດທົດສອບໃນສະພາບແວດລ້ອມການຜະລິດ. ນອກຈາກນັ້ນ, ພວກເຮົາຈະເຂົ້າໄປໃນສິ່ງທ້າທາຍທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການທົດສອບຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງກະດູກຫັກແລະຄວາມສໍາຄັນຂອງການເຂົ້າໃຈເສັ້ນໂຄ້ງຄວາມກົດດັນ.

ຄວາມເຂັ້ມແຂງກະດູກຫັກແມ່ນຫຍັງ?

ຄວາມແຂງກະດ້າງຂອງກະດູກຫັກ ໝາຍ ເຖິງປະລິມານຄວາມກົດດັນສູງສຸດຫຼືການບັງຄັບວັດສະດຸທີ່ສາມາດທົນໄດ້ກ່ອນທີ່ຈະປະສົບກັບຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງໄພພິບັດ, ເຊິ່ງມີລັກສະນະການກະດູກຫັກ. ຄວາມລົ້ມເຫຼວນີ້ເກີດຂື້ນໃນເວລາທີ່ໂຄງສ້າງພາຍໃນຂອງວັດສະດຸບໍ່ສາມາດຈັດການກັບການໂຫຼດໄດ້ອີກຕໍ່ໄປ, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດການແຜ່ກະຈາຍຂອງຮອຍແຕກທີ່ນໍາໄປສູ່ການກະດູກຫັກຢ່າງສົມບູນ. ໂດຍປົກກະຕິສະແດງອອກໃນຫົວຫນ່ວຍຂອງຄວາມກົດດັນ, ເຊັ່ນ:ປາສຄາລ (Pa) or ປອນຕໍ່ຕາລາງນິ້ວ (psi), ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງກະດູກຫັກແມ່ນຊັບສິນທີ່ສໍາຄັນທີ່ຊ່ວຍໃຫ້ນັກວິສະວະກອນຄາດຄະເນວິທີການປະຕິບັດຂອງວັດສະດຸພາຍໃຕ້ສະພາບທີ່ແທ້ຈິງ, ໂດຍສະເພາະໃນການນໍາໃຊ້ໂຄງສ້າງທີ່ຄວາມລົ້ມເຫຼວອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດໄພພິບັດ.

ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງກະດູກຫັກຂອງວັດສະດຸແມ່ນຂຶ້ນກັບປັດໃຈຈໍານວນຫນຶ່ງ, ລວມທັງຂອງມັນອົງປະກອບຂອງເສັ້ນໄຍແກ້ວ, ໂລຫະປະສົມຫຼືໂຄງສ້າງປະສົມ, ແລະຂະບວນການຜະລິດມີສ່ວນຮ່ວມ. ວັດສະດຸສະແດງລະດັບຄວາມແຂງແຮງຂອງກະດູກຫັກທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຍ້ອນການຈັດລຽງຂອງປະລໍາມະນູແລະປະເພດຂອງການຜູກມັດລະຫວ່າງປະລໍາມະນູ.

ປະເພດຂອງວັດສະດຸໂດຍອີງໃສ່ຄວາມເຂັ້ມແຂງກະດູກຫັກ:

• ວັດສະດຸ Brittle: ຄອນກຣີດ, ເຊລາມິກ, ແລະເຫລັກແກມສີຂີ້ເຖົ່າມັກຈະມີຄວາມເຂັ້ມແຂງພາຍໃຕ້ການບີບອັດແຕ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງກະດູກຫັກຕໍ່າ. ວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ສາມາດຈັດການກັບກໍາລັງແຮງບີບອັດໄດ້ດີແຕ່ບໍ່ສໍາເລັດພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນ tensile ຫຼືງໍໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍ.
• ວັດສະດຸ ductile: ເຫຼັກອ່ອນ, ອາລູມິນຽມ, ແລະໂພລີເມີຈໍານວນຫຼາຍໂດຍທົ່ວໄປມີຄວາມເຂັ້ມແຂງບີບອັດຕ່ໍາແຕ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງກະດູກຫັກສູງກວ່າ. ວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ສາມາດ deform plastically ກ່ອນທີ່ຈະລົ້ມເຫລວ, ໃຫ້ເຂົາເຈົ້າສາມາດດູດຊຶມພະລັງງານແລະທົນທານຕໍ່ຄວາມກົດດັນຫຼາຍໂດຍບໍ່ມີການ cracking.

ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງກະດູກຫັກສາມາດປ່ຽນແປງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໂດຍປັດໃຈພາຍນອກເຊັ່ນ: ອຸນຫະພູມ, ອັດຕາການໂຫຼດເກີດຂຶ້ນ, ມີຂໍ້ບົກພ່ອງຫຼືຂໍ້ບົກພ່ອງໃນວັດສະດຸ, ແລະລັກສະນະຂອງຄວາມກົດດັນທີ່ໃຊ້ (ບໍ່ວ່າຈະເປັນ tensile, compressive, shear, ແລະອື່ນໆ).

ຮູບແບບຂອງກະດູກຫັກໃນວັດສະດຸ

ການເຂົ້າໃຈຮູບແບບຕ່າງໆຂອງການກະດູກຫັກຊ່ວຍໃນການກໍານົດວິທີການວັດສະດຸຈະຕອບສະຫນອງພາຍໃຕ້ສະຖານະການຄວາມກົດດັນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ຮູບແບບການກະດູກຫັກທົ່ວໄປຫຼາຍທີ່ສຸດປະກອບມີກະດູກຫັກ tensile, compressive, ແລະ bending fractures. ແຕ່ລະຮູບແບບກ່ຽວຂ້ອງກັບການແຈກຢາຍຄວາມກົດດັນທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະກົນໄກການລົ້ມເຫຼວ.

1. Tensile Fracture:

ການກະດູກຫັກຂອງ tensile ເກີດຂຶ້ນເມື່ອວັດສະດຸຖືກບັງຄັບຈາກພາຍນອກທີ່ດຶງມັນອອກຈາກກັນຕາມແກນດຽວ. ປະເພດຂອງການແຕກຫັກນີ້ມັກຈະເກີດຂຶ້ນໃນວັດສະດຸພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນອັນບໍລິສຸດ, ແລະມັນໄດ້ຖືກລັກສະນະໂດຍການແຍກຫຼື rupture ຂອງວັດສະດຸຕາມຍົນ perpendicular ກັບ load tensile ນໍາໃຊ້.

• ການຜິດປົກກະຕິເບື້ອງຕົ້ນ: ວັດສະດຸເບື້ອງຕົ້ນແມ່ນ undergoedການຜິດປົກກະຕິ elastic, ບ່ອນທີ່ອຸປະກອນການ elongates ໃນທິດທາງຂອງການໂຫຼດໄດ້ນໍາໃຊ້. ການຜິດປົກກະຕິແມ່ນສາມາດຟື້ນຕົວໄດ້, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າວັດສະດຸຈະກັບຄືນສູ່ຮູບຮ່າງເດີມເມື່ອຜົນບັງຄັບໃຊ້ໄດ້ຖືກໂຍກຍ້າຍ.
• ຄໍ: ເມື່ອການໂຫຼດເພີ່ມຂຶ້ນ, ພື້ນທີ່ທ້ອງຖິ່ນເລີ່ມຜິດປົກກະຕິຫຼາຍຂຶ້ນ. ໄລຍະນີ້, ເອີ້ນວ່າຄໍ, ເຮັດໃຫ້ເກີດການຫຼຸດລົງຂອງພື້ນທີ່ຕັດຜ່ານຈຸດທີ່ຄວາມກົດດັນສູງສຸດ. ອຸ​ປະ​ກອນ​ການ stretches​, ແລະ​ຂອບ​ເຂດ​ໄປ​ເຊຍ​ກັນ​ຂອງ​ຕົນ​ເລື່ອນ​.
• ຄວາມແຮງ tensile ສູງສຸດ (UTS): ຄວາມແຮງ tensile ສູງສຸດຫມາຍເຖິງປະລິມານຄວາມກົດດັນສູງສຸດທີ່ວັດສະດຸສາມາດທົນໄດ້ກ່ອນທີ່ບໍລິເວນຄໍຈະກາຍເປັນທີ່ສໍາຄັນ, ເຮັດໃຫ້ກະດູກຫັກທີ່ຈະຂະຫຍາຍພັນຢ່າງໄວວາໃນທົ່ວພາກສ່ວນຂ້າມ.

2. ການບີບອັດກະດູກຫັກ:

ການບີບອັດກະດູກຫັກເກີດຂື້ນເມື່ອວັດສະດຸຖືກບັງຄັບໃຫ້ມັນເຂົ້າກັນຕາມແກນໂຫຼດ. ປະເພດຂອງກະດູກຫັກນີ້ສົ່ງຜົນໃຫ້ປູນ, ຂັດ, ແລະການແຕກແຍກຂອງວັດສະດຸ. ກະດູກຫັກທີ່ຖືກບີບອັດໂດຍປົກກະຕິຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການກະດູກຫັກຫຼາຍຄັ້ງຍ້ອນວ່າວັດສະດຸຕໍ່ສູ້ຕ້ານກັບຄວາມກົດດັນທີ່ຖືກບີບອັດ.

• Elastic Deformation: ໃນໄລຍະເບື້ອງຕົ້ນ, ວັດສະດຸ undergoesການຜິດປົກກະຕິ elastic, ເຊິ່ງສາມາດຟື້ນຕົວເມື່ອການໂຫຼດໄດ້ຖືກໂຍກຍ້າຍ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເມື່ອການໂຫຼດເພີ່ມຂຶ້ນ, ວັດສະດຸເຂົ້າສູ່ໄລຍະການຜິດປົກກະຕິຂອງພາດສະຕິກ.
• ການເສື່ອມສະພາບຂອງພາດສະຕິກ ແລະ ໂພງ: ໃນວັດສະດຸທີ່ມີທໍ່, ການໂຫຼດທີ່ບີບອັດເຮັດໃຫ້ເກີດການຜິດປົກກະຕິຂອງພລາສຕິກ, ເຊິ່ງສະແດງອອກເປັນ bulging perpendicular ກັບ load ປະຕິບັດ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ວັດສະດຸທີ່ແຕກຫັກ, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວການກະດູກຫັກເມື່ອເກີນຂອບເຂດຈໍາກັດຂອງ elastic, ຍ້ອນວ່າພວກມັນຂາດຄວາມສາມາດໃນການປ່ຽນຮູບແບບພາດສະຕິກທີ່ສໍາຄັນ.
• ຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງສຸດ: ເມື່ອວັດສະດຸມາຮອດຂອງມັນແຮງບີບອັດສູງສຸດ, ຮອຍແຕກຫຼາຍສາມາດພັດທະນາ, ນໍາໄປສູ່ການ fragmentation ຫຼື collapse ຂອງວັດສະດຸພາຍໃຕ້ການໂຫຼດໄດ້ນໍາໃຊ້.

3. ກະດູກຫັກຫັກ:

ການແຕກຫັກຂອງແຜ່ນເຫຼັກເກີດຂື້ນເມື່ອວັດສະດຸຖືກກະທົບທັງແຮງດຶງ ແລະແຮງບີບອັດ, ເນື່ອງຈາກແຮງບິດຈາກພາຍນອກ. ກະດູກຫັກແບບໂຄ້ງປົກກະຕິແມ່ນມາຈາກດ້ານ tensile, ບ່ອນທີ່ວັດສະດຸປະສົບກັບການຍືດຕົວ, ແລະຂະຫຍາຍພັນຜ່ານຄວາມຫນາຂອງວັດສະດຸ.

• ຄວາມກົດດັນ tensile ແລະ compressive: ເສັ້ນໃຍຊັ້ນນອກຂອງວັດສະດຸ (ຢູ່ດ້ານທີ່ບັນຈຸ) ປະສົບກັບຄວາມກົດດັນ tensile, ໃນຂະນະທີ່ເສັ້ນໃຍພາຍໃນ (ກົງກັນຂ້າມກັບການໂຫຼດທີ່ນໍາໃຊ້) ປະສົບຄວາມກົດດັນບີບອັດ. ຄວາມກົດດັນເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມລົ້ມເຫຼວໃນດ້ານ tensile, ບ່ອນທີ່ cracking ຫຼື deformation ມີໂອກາດຫຼາຍ.
• ການຂະຫຍາຍພັນຂອງຮອຍແຕກ: ເມື່ອຜົນບັງຄັບໃຊ້ງໍເພີ່ມຂຶ້ນ, ຮອຍແຕກຈະເລີ່ມຕົ້ນຢູ່ດ້ານ tensile ແລະອາດຈະແຜ່ຂະຫຍາຍຢ່າງສົມບູນໂດຍຜ່ານຄວາມຫນາຂອງວັດສະດຸ, ນໍາໄປສູ່ຄວາມລົ້ມເຫຼວ.

ການທົດສອບເພື່ອກໍານົດຄວາມເຂັ້ມແຂງກະດູກຫັກ

ມີການທົດສອບມາດຕະຖານຈໍານວນຫນຶ່ງທີ່ໃຊ້ເພື່ອກໍານົດຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງກະດູກຫັກຂອງວັດສະດຸ. ການທົດສອບເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນມີຄວາມຈໍາເປັນສໍາລັບການເຂົ້າໃຈວິທີການອຸປະກອນການດໍາເນີນການພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂການໂຫຼດຕ່າງໆ. ການທົດສອບຄວາມແຂງແຮງຂອງກະດູກຫັກທົ່ວໄປປະກອບມີການທົດສອບ tensile, compression, ແລະຜົນກະທົບ.

1. ການທົດສອບແຮງດັນ:

ໃນການທົດສອບ tensile, ຕົວຢ່າງມາດຕະຖານທີ່ມີ aຄໍ (ກະດູກໝາ)ຮູບຮ່າງແມ່ນຂຶ້ນກັບການໂຫຼດຕາມແກນໃນຄວາມກົດດັນອັນບໍລິສຸດ. ການທົດສອບນີ້ຊ່ວຍປະເມີນວິທີການວັດສະດຸຕອບສະຫນອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນ, ການສະຫນອງຂໍ້ມູນຂອງມັນໄລຍະ elastic ແລະພລາສຕິກ, ຄວາມແຮງ tensile ສູງສຸດ (UTS), ແລະການຍືດຕົວໃນເວລາພັກຜ່ອນ.

• ຜົນໄດ້ຮັບ: ຄ່າ UTS ສະແດງເຖິງຄວາມກົດດັນທີ່ວັດສະດຸຈະແຕກຫັກ. ການທົດສອບ tensile ຍັງສະຫນອງຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບ ductility ແລະທ່າແຮງສໍາລັບການຜິດປົກກະຕິຂອງພາດສະຕິກ.

2. ການທົດສອບການບີບອັດ:

ການທົດສອບການບີບອັດປະກອບດ້ວຍການໂຫຼດການທົດສອບມາດຕະຖານຕາມແກນດ້ວຍແຮງບີບອັດບໍລິສຸດ. ການທົດສອບນີ້ປະເມີນຄວາມສາມາດຂອງວັດສະດຸເພື່ອຕ້ານການບີບອັດແລະສະຫນອງຂໍ້ມູນຂອງມັນແຮງບີບອັດແລະໂມດູລການບີບອັດ.

• ຜົນໄດ້ຮັບ: ການທົດສອບຊ່ວຍລະບຸຈຸດທີ່ວັດສະດຸບໍ່ສາມາດທົນຕໍ່ແຮງບີບອັດໄດ້ອີກຕໍ່ໄປ ແລະເລີ່ມເຮັດໃຫ້ພລາສຕິກຜິດປົກກະຕິ ຫຼືລົ້ມເຫຼວ.

3. ການທົດສອບຜົນກະທົບ:

ການ​ທົດ​ສອບ​ຜົນ​ກະ​ທົບ​ແມ່ນ​ດໍາ​ເນີນ​ການ​ເພື່ອ​ປະ​ເມີນ​ຄວາມ​ສາ​ມາດ​ຂອງ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ການ​ທີ່​ຈະ​ທົນ​ທານ​ຕໍ່​ການ​ໂຫຼດ​ຢ່າງ​ກະ​ທັນ​ຫັນ​, ແບບ​ເຄື່ອນ​ໄຫວ​. ຕົວຢ່າງ, ໂດຍປົກກະຕິຮອຍບາດເພື່ອສົ່ງເສີມການລິເລີ່ມ crack, ແມ່ນ struck ໂດຍ impactor ຄວາມໄວສູງ. ພະລັງງານທີ່ຖືກດູດຊຶມໃນລະຫວ່າງການກະທົບຫຼືຂອບເຂດຂອງການກະດູກຫັກແມ່ນວັດແທກ.

• ຜົນໄດ້ຮັບ: ການທົດສອບນີ້ຊ່ວຍກໍານົດຄຸນສົມບັດເຊັ່ນ:ແຮງກະທົບແລະຄວາມທົນທານ, ເຊິ່ງເປັນສິ່ງສໍາຄັນສໍາລັບວັດສະດຸສໍາຜັດກັບເງື່ອນໄຂການໂຫຼດແບບເຄື່ອນໄຫວຫຼືຊ໊ອກ.

ຜົນປະໂຫຍດຂອງການທົດສອບຄວາມເຂັ້ມແຂງກະດູກຫັກໃນການຜະລິດ

ການທົດສອບຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງກະດູກຫັກໃຫ້ຄວາມເຂົ້າໃຈທີ່ສໍາຄັນທີ່ແນະນໍາການເລືອກວັດສະດຸສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສະເພາະ. ບາງຜົນປະໂຫຍດທີ່ສໍາຄັນປະກອບມີ:

• ການກໍານົດຈຸດອ່ອນ: ການທົດສອບອະນຸຍາດໃຫ້ຜູ້ຜະລິດສາມາດກວດພົບຂໍ້ບົກພ່ອງຫຼືຈຸດອ່ອນຂອງວັດສະດຸທີ່ສາມາດນໍາໄປສູ່ຄວາມລົ້ມເຫຼວກ່ອນໄວອັນຄວນພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂບາງຢ່າງ.
• ການຄັດເລືອກວັດສະດຸ: ວັດສະດຸທີ່ແຕກຕ່າງກັນສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງກະດູກຫັກທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ແລະການເຂົ້າໃຈພຶດຕິກໍາເຫຼົ່ານີ້ຊ່ວຍໃຫ້ວິສະວະກອນເລືອກວັດສະດຸທີ່ສາມາດທົນທານຕໍ່ຄວາມກົດດັນທີ່ຄາດວ່າຈະຢູ່ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສະເພາະ.
• ການເພີ່ມປະສິດທິພາບການອອກແບບ: ການທົດສອບຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງກະດູກຫັກຊ່ວຍກໍານົດຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງຄວາມກົດດັນຫຼືຈຸດອ່ອນໃນການອອກແບບ, ໃຫ້ວິສະວະກອນສາມາດເພີ່ມປະສິດທິພາບການເລືອກວັດສະດຸແລະເລຂາຄະນິດອອກແບບສໍາລັບການປະຕິບັດທີ່ດີກວ່າ.
• ຄວາມປອດໄພ: ການເຮັດການທົດສອບຄວາມແຂງແຮງຂອງກະດູກຫັກຊ່ວຍລະບຸອຸປະກອນທີ່ອາດຈະລົ້ມເຫລວພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂການໂຫຼດສະເພາະ, ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງໃນການນໍາໃຊ້ທີ່ສໍາຄັນເຊັ່ນ: ຍານອາວະກາດ, ລົດຍົນ, ແລະອຸປະກອນທາງການແພດ.

ສິ່ງທ້າທາຍຂອງການທົດສອບຄວາມເຂັ້ມແຂງກະດູກຫັກໃນການຜະລິດ

ເຖິງວ່າຈະມີຄວາມສໍາຄັນຂອງມັນ, ການທົດສອບຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງກະດູກຫັກໃນການຜະລິດນໍາສະເຫນີສິ່ງທ້າທາຍຫຼາຍ:

• ການປ່ຽນແປງວັດສະດຸ: ເຖິງແມ່ນວ່າພາຍໃນ batch ການຜະລິດດຽວກັນ, ຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸສາມາດແຕກຕ່າງກັນ, ນໍາໄປສູ່ຄວາມແຕກຕ່າງໃນຜົນໄດ້ຮັບການທົດສອບຄວາມເຂັ້ມແຂງກະດູກຫັກ. ໃນ​ຖາ​ນະ​ເປັນ​ຂະ​ຫນາດ​ການ​ຜະ​ລິດ​, commoditization ຂອງ​ວັດ​ສະ​ດຸ​ສາ​ມາດ​ນໍາ​ສະ​ເຫນີ​ການ​ປ່ຽນ​ແປງ​ທີ່​ເຊື່ອງ​ໄວ້​.
• ຂະໜາດຕົວຢ່າງ ແລະເລຂາຄະນິດ: ຂະຫນາດແລະຮູບຮ່າງຂອງຕົວຢ່າງການທົດສອບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຜົນກະທົບຕໍ່ຜົນໄດ້ຮັບຄວາມເຂັ້ມແຂງກະດູກຫັກ. ຕົວຢ່າງການທົດສອບຂະຫນາດນ້ອຍອາດຈະບໍ່ເປັນຕົວແທນຢ່າງຖືກຕ້ອງກ່ຽວກັບພຶດຕິກໍາຂອງອົງປະກອບຂະຫນາດໃຫຍ່, ໂດຍສະເພາະໃນເວລາທີ່ເລຂາຄະນິດທີ່ສັບສົນແມ່ນມີສ່ວນຮ່ວມ.
• ເງື່ອນໄຂການໂຫຼດ: ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງກະດູກຫັກສາມາດແຕກຕ່າງກັນໄປຕາມເງື່ອນໄຂການໂຫຼດ, ເຮັດໃຫ້ມັນທ້າທາຍໃນການຈໍາລອງສະຖານະການຄວາມກົດດັນທີ່ແທ້ຈິງໃນການທົດສອບຫ້ອງທົດລອງ.
• ປັດໄຈສິ່ງແວດລ້ອມ: ປັດໄຈຕ່າງໆເຊັ່ນ: ອຸນຫະພູມ, ຄວາມຊຸ່ມຊື່ນ, ແລະການສໍາຜັດສານເຄມີສາມາດສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງກະດູກຫັກຂອງວັດສະດຸ. ການທົດສອບພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂສິ່ງແວດລ້ອມທີ່ຄວບຄຸມຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີອຸປະກອນພິເສດ.
• ຄວາມອ່ອນໄຫວອັດຕາເມື່ອຍ: ວັດສະດຸບາງຊະນິດສະແດງຄຸນສົມບັດຂອງກະດູກຫັກທີ່ຂຶ້ນກັບອັດຕາ, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງກະດູກຫັກສາມາດແຕກຕ່າງກັນໂດຍອີງໃສ່ການໂຫຼດໄດ້ໄວເທົ່າໃດ, ເຮັດໃຫ້ຜົນການທົດສອບສັບສົນ.

ເສັ້ນໂຄ້ງ Stress-Strain ແລະຄວາມເຂັ້ມແຂງກະດູກຫັກ

ໄດ້ເສັ້ນໂຄ້ງຄວາມກົດດັນກຣາບຟິກສະແດງເຖິງຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງຄວາມກົດດັນທີ່ນຳໃຊ້ ແລະ ຄວາມເຄັ່ງຕຶງທີ່ເປັນຜົນໃນວັດສະດຸ. ມັນສະຫນອງຂໍ້ມູນທີ່ມີຄຸນຄ່າກ່ຽວກັບວິທີວັດສະດຸທີ່ຜິດປົກກະຕິພາຍໃຕ້ການໂຫຼດແລະຊ່ວຍໃຫ້ວິສະວະກອນເຂົ້າໃຈພຶດຕິກໍາກົນຈັກຂອງວັດສະດຸ, ໂດຍສະເພາະໃນດ້ານຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງກະດູກຫັກຂອງມັນ.

• Elastic Deformation: ໃນໄລຍະເບື້ອງຕົ້ນຂອງການໂຫຼດ, ວັດສະດຸ undergoes elastic deformation, ບ່ອນທີ່ຄວາມກົດດັນແລະຄວາມເຄັ່ງຕຶງແມ່ນອັດຕາສ່ວນ. ເມື່ອເອົາການໂຫຼດ, ວັດສະດຸກັບຄືນສູ່ຮູບຮ່າງເດີມ.
• ການປ່ຽນຮູບແບບພາດສະຕິກ: ເມື່ອຄວາມກົດດັນເພີ່ມຂຶ້ນ, ວັດສະດຸເຂົ້າໄປໃນພື້ນທີ່ການຜິດປົກກະຕິຂອງພາດສະຕິກ, ບ່ອນທີ່ວັດສະດຸປະສົບກັບການປ່ຽນແປງຢ່າງຖາວອນໃນຮູບຮ່າງ.
• ຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງສຸດແລະຈຸດກະດູກຫັກ: ຈຸດທີ່ວັດສະດຸບໍ່ສາມາດທົນຕໍ່ການໂຫຼດໄດ້ອີກຕໍ່ໄປແມ່ນເອີ້ນວ່າຈຸດກະດູກຫັກ, ມັກຈະສະແດງຢູ່ໃນເສັ້ນໂຄ້ງຄວາມກົດດັນເປັນ.ຄວາມແຮງ tensile ສູງສຸດ (UTS).

ລັກສະນະແລະປະເພດຂອງກະດູກຫັກ

ຄຸນລັກສະນະຂອງກະດູກຫັກສາມາດສະຫນອງຄວາມເຂົ້າໃຈທີ່ມີຄຸນຄ່າໃນພຶດຕິກໍາຂອງວັດສະດຸພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນ. ຄຸນ​ນະ​ສົມ​ບັດ​ທີ່​ສໍາ​ຄັນ​ປະ​ກອບ​ມີ​:

• Cleavage Planes: ຍົນລຽບ, ຮາບພຽງຢູ່ຕາມທາງທີ່ວັດສະດຸແຕກ, ມັກຈະຢູ່ຕາມຂອບເຂດຂອງຜລຶກ.
• ຮອຍຍິ້ມ: ການຊຶມເສົ້າຮອບຢູ່ດ້ານກະດູກຫັກ, ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງການກະດູກຫັກ ductile ແລະການດູດຊຶມພະລັງງານ.
• ຜິວເນື້ອສີຂາ: ຮອຍແຕກຂອງພື້ນຜິວທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນໂຄງສ້າງທີ່ເປັນເສັ້ນໄຍ ຫຼືຜົງ, ລັກສະນະຂອງການປະສົມກັນຂອງຈຸນລະພາກ.
• ແຮກ: ຮູບແບບ Chevron ຢູ່ເທິງພື້ນຜິວກະດູກຫັກທີ່ຊີ້ບອກທິດທາງຂອງການຂະຫຍາຍພັນຂອງຮອຍແຕກ.

ຄວາມເຂັ້ມແຂງກະດູກຫັກຂອງເຊລາມິກແລະແກ້ວ

ວັດສະດຸເຊັ່ນເຊລາມິກແລະແກ້ວອະນົງຄະທາດສະແດງໃຫ້ເຫັນພຶດຕິກໍາການກະດູກຫັກທີ່ແຕກຕ່າງກັນເນື່ອງຈາກໂຄງສ້າງປະລໍາມະນູຂອງພວກເຂົາ.

• ເຊລາມິກ: ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກສໍາລັບຄວາມເຂັ້ມແຂງແລະຄວາມແຂງສູງ, ceramics ຍັງ brittle ສູງ. ພວກມັນມີພັນທະບັດປະລໍາມະນູທີ່ເຂັ້ມແຂງແຕ່ມີຄວາມສາມາດຈໍາກັດໃນການບິດເບືອນຂອງພາດສະຕິກ, ເຮັດໃຫ້ພວກເຂົາມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການກະດູກຫັກຢ່າງກະທັນຫັນໃນເວລາທີ່ປະເຊີນກັບລະດັບຄວາມກົດດັນທີ່ສໍາຄັນ.
• ແກ້ວອະນົງຄະທາດ: ບໍ່ເຫມືອນກັບເຊລາມິກ, ແກ້ວອະນົງຄະທາດ (ຕົວຢ່າງ, ແກ້ວຊິລິກາ) ມີໂຄງສ້າງ amorphous, ເຮັດໃຫ້ການແຜ່ກະຈາຍຂອງຄວາມກົດດັນເປັນເອກະພາບຫຼາຍ. ໃນຂະນະທີ່ມັນມີຄວາມເຂັ້ມແຂງກະດູກຫັກສູງກວ່າເຊລາມິກ, ມັນຍັງມີຄວາມອ່ອນໄຫວສູງຕໍ່ຄວາມຜິດປົກກະຕິຂອງພື້ນຜິວທີ່ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງມັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

ສະຫຼຸບ

ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງກະດູກຫັກແມ່ນຊັບສິນວັດສະດຸທີ່ສໍາຄັນທີ່ວິສະວະກອນແລະນັກວິທະຍາສາດວັດສະດຸຕ້ອງພິຈາລະນາໃນເວລາທີ່ການອອກແບບອົງປະກອບຫຼືໂຄງສ້າງທີ່ຈະທົນທຸກຄວາມກົດດັນທີ່ສໍາຄັນ. ຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງກະດູກຫັກຂອງວັດສະດຸແລະປັດໃຈທີ່ມີອິດທິພົນມັນສາມາດຊ່ວຍປັບປຸງການເລືອກວັດສະດຸ, ປັບປຸງຄວາມປອດໄພຂອງຜະລິດຕະພັນ, ແລະປັບປຸງປະສິດທິພາບການອອກແບບ. ບໍ່ວ່າຈະຜ່ານການທົດສອບ tensile, compressive, ຫຼືຜົນກະທົບ, ການປະເມີນຜົນທີ່ຖືກຕ້ອງຂອງຄວາມເຂັ້ມແຂງກະດູກຫັກແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບການຮັບປະກັນຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືແລະຄວາມທົນທານຂອງຜະລິດຕະພັນໃນອຸດສາຫະກໍາຕັ້ງແຕ່ຍານອາວະກາດກັບອຸປະກອນທາງການແພດ.