Kiedy projektanci mostów wybierają stal, muszą wziąć pod uwagę nie tylko jej zdolność do wytrzymania napięcia, ale także jej działanie w warunkach gięcia.W tym przypadku testy gięcia okazują się nieocenione, ponieważ symulują rzeczywiste warunki stresu, aby zapewnić inżynierom i badaczom kluczowe dane..
Testy gięcia, znane również jako testy gięcia, są destrukcyjnymi ocenami materiałów stosowanymi do oceny wytrzymałości gięcia i innych kluczowych właściwości.,Badania te pokazują, jak materiały zachowują się pod jednoosiowym napięciem gięcia, prowadząc do optymalnego wyboru materiału i jego zastosowania.
Testy gięcia są stosowane do materiałów podczas obserwacji ich reakcji.
- Zgięcie w jednym punkcie:Przykłada się jeden koniec próbki podczas załadunku drugiego, głównie obliczając moduł gięcia.
- Zgięcie w trzech punktach:Wspiera oba końce próbki przy zastosowaniu centralnego obciążenia, najczęściej stosowanej metody badania.
- Zgięcie czteropunktowe:Używa podwójnych wciągów do obciążenia dwóch punktów między oparciami, tworząc bardziej jednolite rozkład naprężenia.
Standaryzowane próbki cylindryczne są zazwyczaj skoncentrowane na urządzeniach z równoległymi rolkami wsparcia rozmieszczonymi proporcjonalnie do średnicy próbki.stopniowe obciążanie próbki do momentu wystąpienia złamania lub z góry określonej deformacji,Maksymalna siła stosowana podczas badania nazywa się siłą pęknięcia.
Zaawansowane systemy optyczne wyposażone w kamery o wysokiej rozdzielczości umożliwiają obecnie precyzyjne obrazowanie próbki.Technicy stosują losowo ukształtowane kropki lub wykorzystują istniejące struktury powierzchni, z algorytmami korelacji śledzącymi deformacje poprzez analizę współrzędnych pikseli.
Maksymalne napięcie gięcia występuje w centrum próbki (punkt największego odchylenia), gdzie moment gięcia osiąga szczyt.Materiały doświadczają sprężenia na powierzchni wewnętrznej i napięcia na powierzchni zewnętrznej, przy czym naprężenie zmniejsza się w kierunku włókien neutralnych, tworząc nierównomierne rozkład naprężenia.
Po rozładowaniu częściowo deformowanych próbek, pozostałe naprężenia i powstały moment obrotowy pozostają skuteczne, częściowo przekształcając próbkę.
Pod progami deformacji plastycznej materiały elastyczne wykazują wyłącznie elastyczne napięcie gięcia.powodujące deformację tworzyw sztucznych (przepływ materiału)Limit wydajności oznacza maksymalne napięcie gięcia przed wystąpieniem trwałej deformacji krawędzi.
W przypadku materiałów takich jak stal, granica wytrzymałości przekracza wytrzymałość wytrzymałości o 10-20% ze względu na progresję liniowego naprężenia.elastyczne włókna wewnętrzne, odporne na ruch przepływuW przeciwieństwie do materiałów kruchych, próbki elastyczne podlegają ekstremalnej deformacji plastycznej bez pęknięcia.
Złamanie delikatnych próbek bez widocznego przepływu materiału, co sprawia, że określenie punktu wydajności jest trudne.Zgięcie zgięcia: maksymalna deformacja przed zgięciem: różni się w zależności od szerokości oporu (większe odległości pozwalają na większe zgięcia)W przypadku wielu kruchych materiałów, takich jak termozestawy i tworzywa sztuczne wzmocnione włóknami, testy gięcia często zastępują testy na rozciąganie, które powodowałyby przedwczesne złamanie.
Najpopularniejsza konfiguracja wykorzystuje dwa wsparcia i jeden centralny punkt załadunku.wprowadza siły poprzeczne wraz z siłami kompresyjnymi/prężnymi, ograniczenie rozwiązane poprzez gięcie czteropunktowe.
Metoda ta zastępuje pojedynczy wkładnik podwójnymi punktami obciążenia, tworząc stały moment gięcia między nimi bez sił poprzecznych.specjalistyczne urządzenia są droższe i bardziej skomplikowane w obsłudze.
Standaryzowane badania gięcia, przeprowadzane w trój- lub czteropunktowych konfiguracjach, prowadzą albo do złamania próbek, albo do wywołania deformacji plastycznej (w materiałach elastycznych).Współczesna metrologia optyczna zapewnia obecnie znacznie dokładniejsze wyniki niż tradycyjne techniki pomiarowe, rozwijanie zdolności naukowych materiałów w różnych gałęziach przemysłu.