Khi thiết kế cầu chọn thép, họ phải xem xét không chỉ khả năng chịu căng mà còn tính hiệu suất của nó dưới lực uốn cong.Đây là nơi các thử nghiệm uốn cong là vô giá mô phỏng các điều kiện căng thẳng trong thế giới thực để cung cấp cho các kỹ sư và nhà nghiên cứu dữ liệu quan trọng.
Các thử nghiệm uốn cong, còn được gọi là thử nghiệm uốn cong, là các đánh giá vật liệu phá hoại được sử dụng để đánh giá độ bền uốn cong và các tính chất chính khác.,kim loại và gốm sứ, những thử nghiệm này cho thấy cách các vật liệu cư xử dưới căng thẳng uốn cong đơn trục, hướng dẫn lựa chọn vật liệu tối ưu và ứng dụng.
Về cơ bản, các thử nghiệm uốn cong áp dụng lực uốn cong cho vật liệu trong khi quan sát phản ứng của chúng.
- Cửa cong ở một điểm:Cài đặt một đầu của mẫu trong khi tải phần còn lại, chủ yếu tính toán modulus uốn cong.
- 3 điểm cong:Hỗ trợ cả hai đầu mẫu trong khi áp dụng tải trọng trung tâm, phương pháp thử nghiệm phổ biến nhất.
- Bắn 4 điểm:Sử dụng hai indenter để tải hai điểm giữa các hỗ trợ, tạo ra sự phân phối căng thẳng đồng nhất hơn.
Các mẫu hình trụ tiêu chuẩn thường được tập trung vào các vật cố định với các cuộn hỗ trợ song song nằm theo tỷ lệ ngang với đường kính mẫu.tăng dần tải mẫu cho đến khi xảy ra gãy hoặc biến dạng xác định trước. Lực áp dụng đỉnh trong quá trình thử nghiệm được gọi là lực gãy.
Các hệ thống quang học tiên tiến với máy ảnh có độ phân giải cao hiện có thể chụp hình mẫu vật chính xác.Các kỹ thuật viên áp dụng các mẫu chấm ngẫu nhiên hoặc sử dụng các cấu trúc bề mặt hiện có, với các thuật toán tương quan theo dõi biến dạng thông qua phân tích tọa độ pixel.
Căng thẳng uốn cong tối đa xảy ra ở trung tâm của mẫu vật (điểm uốn cong lớn nhất), nơi mà khoảnh khắc uốn cong đạt đỉnh.Vật liệu trải qua nén trên bề mặt bên trong và căng thẳng trên bề mặt bên ngoài, với căng thẳng giảm về phía bên trong hướng tới sợi trung tính tạo ra sự phân bố căng thẳng không đồng đều.
Khi các mẫu biến dạng nhựa một phần được thả, các căng thẳng còn lại và mô-men xoắn kết quả vẫn có hiệu quả, định hình lại một phần mẫu.
Dưới ngưỡng biến dạng nhựa, vật liệu dẻo chỉ thể hiện căng thẳng uốn cong đàn hồi hoàn toàn.gây biến dạng nhựa (dòng chảy vật liệu)Điểm suất giới hạn đại diện cho căng thẳng uốn cong tối đa trước khi biến dạng cạnh vĩnh viễn xảy ra.
Đối với các vật liệu như thép, điểm thăng suất giới hạn vượt quá độ bền thăng suất 10-20% do sự tiến triển căng thẳng tuyến tính.Sợi nội thất đàn hồi chống lại chuyển động dòng chảyKhông giống như các vật liệu dễ vỡ, các mẫu dẻo chịu biến dạng nhựa cực kỳ mà không bị gãy.
Các mẫu mỏng vỡ mà không có dòng chảy vật liệu có thể nhìn thấy, làm cho việc xác định điểm sản xuất phức tạp.Sự lệch độ gãy (fracture deflection) ối đa biến dạng trước gãy (maximum pre-fracture deformation) khác nhau theo chiều rộng hỗ trợ (các khoảng cách lớn hơn cho phép lệch độ lớn hơn)Đối với nhiều vật liệu dễ vỡ như thermostats và nhựa được tăng cường bằng sợi, các thử nghiệm uốn cong thường thay thế các thử nghiệm kéo mà sẽ gây ra gãy sớm.
Các cấu hình phổ biến nhất sử dụng hai hỗ trợ và một điểm tải trung tâm.nó giới thiệu các lực ngang cùng với lực nén/còn căng một giới hạn được giải quyết bằng cách uốn cong bốn điểm.
Phương pháp này thay thế các điểm nạp đơn bằng hai điểm tải, tạo ra khoảnh khắc uốn cong liên tục giữa chúng mà không có lực ngang.các thiết bị đặc biệt đắt tiền hơn và phức tạp hơn để vận hành.
Các thử nghiệm uốn cong tiêu chuẩn được thực hiện thông qua cấu hình ba hoặc bốn điểm hoặc các mẫu gãy hoặc gây biến dạng nhựa (trong vật liệu dẻo).Công nghệ đo lường quang học hiện đại cung cấp kết quả chính xác hơn đáng kể so với các kỹ thuật đo lường truyền thống, thúc đẩy khả năng khoa học vật liệu trên các ngành công nghiệp.