Когда конструкторы мостов выбирают сталь, они должны учитывать не только ее способность противостоять напряжению, но и ее производительность при изгибе.Именно здесь испытания на изгиб оказываются неоценимыми, имитируя реальные стрессовые условия, чтобы предоставить инженерам и исследователям критические данные..
Испытания на изгиб, также известные как гибкие испытания, представляют собой деструктивные оценки материалов, используемые для оценки прочности изгиба и других ключевых свойств.,Эти испытания показывают, как материалы ведут себя при одноосновом напряжении изгиба, направляя оптимальный выбор и применение материала.
В основном, испытания на изгиб применяют изгибные силы к материалам, наблюдая за их реакцией.
- Одноточечное изгибание:Устанавливает один конец образца при загрузке другого, в первую очередь рассчитывая модуль изгиба.
- Сгибание в три точки:Поддерживает оба конца образца при применении центральной нагрузки - наиболее распространенный метод испытаний.
- Четырехточечное изгибание:Использует двойные втягиватели для загрузки двух точек между опорами, создавая более равномерное распределение напряжения.
Стандартные цилиндрические образцы, как правило, сосредоточены на светильниках с параллельными подпорными роликами, расположенными пропорционально диаметру образца.постепенное нагрузка образца до момента возникновения перелома или предопределенной деформацииПиковая сила, применяемая во время испытания, называется силой перелома.
Развитые оптические системы с камерами высокого разрешения теперь позволяют получать точные изображения образцов.Техники применяют случайные точки или используют существующие поверхностные структуры, с корреляционными алгоритмами отслеживания деформации с помощью анализа пиксельных координат.
Максимальное нагрузка на изгиб происходит в центре образца (точка наибольшего отклонения), где момент изгиба достигает максимума.Материалы испытывают сжатие на внутренней поверхности и напряжение на внешней поверхности, при этом напряжение уменьшается внутрь к нейтральным волокнам, создавая неравномерное распределение напряжения.
Когда частично пластически деформированные образцы разгружаются, остаточные напряжения и получаемый крутящий момент остаются эффективными, частично изменяя форму образца.
Ниже порогов пластической деформации, пластичные материалы проявляют чисто эластичное изгибающее напряжение.вызывает пластическую деформацию (течение материала)Ограничительная точка отдачи представляет собой максимальное натяжение на изгиб до постоянного деформации края.
Для таких материалов, как сталь, предельная прочность прочности превышает прочность прочности на 10-20% из-за линейного прогрессирования напряжения.эластичные внутренние волокна сопротивляются движению потокаВ отличие от хрупких материалов, упругие образцы подвергаются экстремальной пластической деформации, не ломаясь.
Хрупкие образцы ломаются без видимого потока материала, что затрудняет определение точки отдачи.Уклонение перелома ≈ максимальная деформация перед переломом ≈ варьируется в зависимости от ширины опоры (большие расстояния позволяют большие отклонения)Для многих хрупких материалов, таких как термосеты и волокноукрепляемые пластмассы, испытания на изгиб часто заменяют испытания на растяжение, которые могут вызвать преждевременный перелом.
Наиболее распространенная конфигурация использует две опоры и одну центральную точку загрузки.он вводит поперечные силы наряду с силами сжатия/напряжения, ограничение, устраняемое четырехточечным изгибом.
Этот метод заменяет один индентер двумя точками нагрузки, создавая постоянный момент изгиба между ними без поперечных сил.Специализированные светильники дороже и сложнее в эксплуатации.
Стандартизированные испытания на изгиб, проводимые в трех- или четырехточечных конфигурациях, могут либо разрушать образцы, либо вызывать пластическую деформацию (у пластичных материалов).Современная оптическая метрология теперь дает значительно более точные результаты, чем традиционные методы измерения, продвижение материаловедческих возможностей в различных отраслях.