شکل پذیری، Ductility

شکل پذیری، Ductility

شکل پذیری، Ductility

منحنی تنش- کرنش مواد گوناگون تفاوت زیادی با یکدیگر دارند و آزمایش‌های کشش متفاوت انجام شده بر روی ماده‌ای یکسان نیز ممکن است نتایج متفاوتی داشته باشند، که بستگی به دمای نمونه و سرعت بارگذاری دارد.

با وجود این می‌توان در میان نمودار‌های تنش-کرنش گروه‌های گوناگون مواد، مشخصه‌های مشترکی را تشخیص داد و بر اساس این مشخصه‌ها مواد مختلف را به دو گروه اصلی مواد شکل‌پذیر و شکننده تقسیم بندی کرد.

مواد شکل‌پذیر، که فولاد ساختمانی و نیز بسیاری از آلیاژ‌های فلزات دیگر را شامل می‌شود، با قابلیت تسلیم شدن در دماهای عادی مشخص می‌شود. وقتی که نمونه در معرض بار افزایش یابنده قرار می‌گیرد، ابتدا طولش به طور خطی و با آهنگی بسیار آهسته با بار افزایش می‌یابد. از این رو قسمت اول منحنی تنش-کرنش خطی مستقیم با شیبی تند است.

اما پس از اینکه تنش به مقدار بحرانی yσ می‌رسد، نمونه با افزایش نسبتا کم بار اعمال شده، تغییر شکل زیادی می‌دهد. این تغییر شکل ناشی از لغزیدن ماده در امتداد سطوح مایل است، و بنابراین به طور عمده ناشی از تنش‌های برشی است.

آنچه که می‌توان از منحنی‌های تنش-کرنش دو نمونه ماده شکل‌پذیر دریافت این است که افزایش طول نمونه پس از شروع تسلیم، ممکن است 200 برابر تغییر شکل آن پیش از تسلیم باشد. وقتی که بار به مقدار ماکزیمم معینی می‌رسد، قطر قسمتی از نمونه در اثر ناپایداری موضعی شروع به کاهش می‌کند. این پدیده را باریک شدن گویند. پس از باریک شدن کافی است بارهای کوچکی به نمونه وارد شود تا افزایش طول بیشتری بدست آید، تا اینکه در نهایت نمونه گسیخته می‌شود.

می‌بینیم که گسیختگی در سطحی مخروطی اتفاق می‌افتد که با سطح افق زاویه تقریبا 45 درجه می‌سازد. این موضوع نشان می‌دهد که به طور عمده برش باعث گسیختگی مواد شکل پذیر می‌شود، و نیز این واقعیت ثابت می‌شود که تحت بار محوری، تنش‌های برشی در سطوحی که با امتداد بار زاویه 45 درجه می‌سازند، بیشترین مقدار را دارند. تنش متناظر با شروع تسلیم را استحکام تسلیم ماده (yσ) و تنش متناظر با ماکزیمم بار وارد شده به نمونه را استحکام نهایی (uσ) و تنش متناظر با گسیختگی را استحکام شکست (Bσ) می‌نامند.

مشخصه‌ی مواد شکننده که چدن، شیشه، و سنگ را شامل می‌شود، این است که گسیختگی آن‌ها بدون تغییر قابل توجهی در آهنگ افزایش طول اتفاق می‌افتد. بدین ترتیب در مواد شکننده، تفاوتی میان استحکام نهایی و استحکام شکست وجود ندارد. همچنین، کرنش مواد شکننده در لحظه‌ی گسیختگی بسیار کوچکتر از مواد شکل‌پذیر است. همچنین به طور عمده تنش‌های عمودی باعث گسیختگی مواد شکننده می‌شود.

مرجع: مقاومت مصالح( ویرایش دوم)- مولف: فردیناند بی یر و راسل جانسون- مترجم: دکتر ابراهیم واحدیان

مشاوران دارای این تخصص: 
#: 5
مصطفی دوگوهرانی
نقش‌ها: editor, Vip, مشاور, نمایندگی, همکاران
عضو به مدت: 4 سال 1 ماه
#: 4
تیام شیرزادی
نقش‌ها: Vip, مشاور, همکاران
عضو به مدت: 3 سال 9 ماه
#: 3
على عبايى
نقش‌ها: Vip, مشاور, نمایندگی, همکاران
عضو به مدت: 1 سال 4 ماه
#: 2
سیامک نوروزی
نقش‌ها: Vip, مشاور, همکاران
عضو به مدت: 12 ماه 2 روز
#: 1
زهره ولدی
نقش‌ها: Vip, مشاور, همکاران
عضو به مدت: 2 ماه 1 هفته
کاربران دارای این تخصص: 
#: 8
سید سینا شید موسوی
نقش‌ها: Vip
عضو به مدت: 6 روز 20 ساعت
#: 7
پگاه والی زاده معجزی
عضو به مدت: 1 سال 8 ماه
#: 6
تقی مفید
نقش‌ها: Vip, همکاران
عضو به مدت: 1 سال 1 ماه
#: 5
سهیل نوری فرد
عضو به مدت: 1 سال 1 ماه
#: 4
بهرام محمدپور
نقش‌ها: Vip, همکاران
عضو به مدت: 5 ماه 2 هفته
#: 3
علا محمد
عضو به مدت: 9 ماه 7 ساعت
#: 2
omranian
نقش‌ها: Vip, همکاران
عضو به مدت: 3 سال 10 ماه
#: 1
صمد محمدپور
نقش‌ها: Vip, همکاران
عضو به مدت: 1 سال 9 ماه