Tensile strength là gì? Tổng quan về độ bền kéo vật liệu
Tensile strength là gì? Tổng quan về Tensile strength. Hãy cùng COMIT tìm hiểu sâu hơn ngay trong bài viết dưới đây!
Tensile strength là gì?
Tensile Strength, hay còn gọi là “Giới hạn bền kéo,” là một khái niệm quan trọng trong vật liệu học, đặc biệt là khi xem xét khả năng chịu đựng của vật liệu dưới tác động của lực kéo. Cụm từ này thường được biểu diễn bằng các thuật ngữ như “ultimate tensile strength” (cường độ chịu kéo giới hạn), “độ bền kéo,” hoặc “độ bền kéo giới hạn.”
Tensile Strength đo lường khả năng của một vật liệu chống lại sự giãn ra hay bị kéo căng dưới tác động của lực kéo. Điều này thường được thử nghiệm trong điều kiện kiểm soát để đo lường giá trị tối đa mà vật liệu có thể chịu trước khi bắt đầu chịu sự biến dạng và giữa khi nó đạt đến sự phá vỡ.
Sự hiểu biết về Tensile Strength quan trọng trong quá trình chọn lựa vật liệu cho các ứng dụng kết cấu, nơi mà khả năng chịu đựng và tính bền của vật liệu đóng vai trò quan trọng. Đối với các vật liệu kết cấu như thép, nhựa kỹ thuật, hay các hợp kim kim loại, Tensile Strength là một chỉ số quyết định sự đáng tin cậy và hiệu suất của vật liệu khi chịu đựng tác động lực kéo.
Để đo lường Tensile Strength, các kỹ thuật thử nghiệm như máy thử nghiệm kéo thường được sử dụng. Kết quả từ các thử nghiệm này giúp xác định xem vật liệu có thích hợp cho ứng dụng nào, và có thể dự đoán được cách vật liệu sẽ chịu đựng những tác động lực kéo cụ thể. Tensile Strength không chỉ là một yếu tố quan trọng trong việc chọn lựa vật liệu, mà còn là một thước đo quan trọng cho tính chất cơ học và độ bền của vật liệu trong nhiều ứng dụng công nghiệp và xây dựng.
Các định nghĩa được sử dụng trong tiêu chuẩn
Chiều dài cữ (L) (Gauge length)
Chiều dài cữ (thường được ký hiệu là L) gì? Chiều dài cữ (thường được ký hiệu là L) là một khái niệm quan trọng trong lĩnh vực thử nghiệm vật liệu, đặc biệt trong việc đánh giá tính chất cơ học và đàn hồi của các vật liệu. Đây là chiều dài của phần hình trụ hoặc lăng trụ của mẫu thử mà ta chọn để đo lường độ giãn dài của nó.
Quyết định chiều dài cữ là một quá trình quan trọng trong thiết kế và thực hiện các thử nghiệm vật liệu. Chiều dài này quyết định phần mà ta sẽ đánh giá sự biến dạng của vật liệu, và do đó ảnh hưởng đến kết quả của các thử nghiệm. Khi chọn giá trị L phù hợp, ta có thể thu được thông tin chính xác và có ý nghĩa về độ co giãn và đàn hồi của vật liệu.
Chiều dài cữ ban đầu (Lo) (Original gauge length)
Chiều dài cữ ban đầu, hay còn được gọi là Original Gauge Length, là một đại lượng quan trọng trong lĩnh vực đo lường và kiểm tra vật liệu. Nó đề cập đến chiều dài ban đầu của mẫu vật liệu trước khi áp dụng lực hoặc căng trải qua quá trình kiểm tra.
Trong quá trình thử nghiệm vật liệu, chiều dài cữ ban đầu đóng vai trò quan trọng trong việc xác định cách mẫu vật liệu sẽ phản ứng dưới tác động của lực. Khi đặt lực, chiều dài cữ ban đầu giúp định rõ vùng mà lực sẽ được áp dụng và mà mẫu vật liệu sẽ bị biến đổi.
Chiều dài cữ lúc cuối (Lu) (Final gauge length)
Chiều dài cữ lúc cuối, thường được ký hiệu là Lu (Final gauge length), là một tham số quan trọng trong các thử nghiệm vật liệu, đặc biệt là trong các thử nghiệm đo lường cường độ chịu kéo. Đây là chiều dài của phần cữ (khu vực giữa hai điểm đo) sau khi mẫu thử đã trải qua quá trình kéo đến khi đứt.
Khi thực hiện các thử nghiệm cơ học trên vật liệu, chiều dài cữ lúc cuối quyết định đến việc đo lường đặc tính cơ học của vật liệu đó. Trong thử nghiệm cường độ chịu kéo, một mẫu của vật liệu được kéo ra với lực tăng dần, và chiều dài của mẫu thay đổi theo thời gian. Chiều dài cữ lúc cuối là khoảng cách giữa hai điểm đo trên mẫu ngay trước khi mẫu đứt.
Chiều dài phần song song (Lc) (Parallel length)
Chiều dài phần song song (Lc) là gì? Chiều dài phần song song (Lc) là một khái niệm quan trọng trong lĩnh vực gia công và kiểm định vật liệu. Được đo lường dựa trên chiều dài của phần vật liệu được gia công song song trong quá trình thử nghiệm, Lc đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá và kiểm soát chất lượng của mẫu thử.
Trong quá trình gia công mẫu, chiều dài phần song song thường được xác định và đo lường cẩn thận. Điều này giúp xác định đúng phạm vi của vùng vật liệu được chọn để thử nghiệm, giảm thiểu ảnh hưởng từ các khu vực không mong muốn. Việc đo lường Lc cần sự chính xác để đảm bảo rằng mẫu thử được chuẩn bị và đánh giá chính xác
Thông thường, chiều dài phần song song có thể thay đổi tùy thuộc vào loại vật liệu, mục đích thử nghiệm, và phương pháp gia công. Nó có thể liên quan đến việc xác định sự đồng đều của vật liệu, đặc tính cơ học, hay khả năng chịu tải của mẫu.
Các thử nghiệm cơ học, đặc biệt là trong lĩnh vực vật liệu và kết cấu, thường yêu cầu việc xác định chiều dài phần song song để đảm bảo tính nhất quán và khả năng so sánh giữa các mẫu. Điều này giúp nghiên cứu và sản xuất có thể thực hiện các phân tích cơ học một cách chính xác và đáng tin cậy.
Độ giãn dài (Elongation)
Độ giãn dài tương đối (Percentage elongation)
Độ giãn dài tương đối, hay còn được gọi là “Percentage elongation,” là một chỉ số quan trọng trong việc đánh giá khả năng chịu biến dạng của vật liệu khi chịu tác động của lực kéo. Được tính bằng phần trăm, độ giãn dài tương đối thường được đo lường bằng cách so sánh chiều dài cữ ban đầu (Lo) với chiều dài cuối cùng của vật liệu sau khi trải qua quá trình kéo căng.
Độ giãn dài tương đối là một thông số quan trọng trong việc đánh giá tính linh hoạt và đàn hồi của vật liệu. Các vật liệu như kim loại, nhựa kỹ thuật, và các hợp chất tổng hợp thường được đánh giá dựa trên Percentage elongation để đảm bảo chúng đáp ứng yêu cầu của ứng dụng cụ thể.
Độ giãn dài dư tương đối (Percentage permanent elongation)
Độ giãn dài dư tương đối, còn được gọi là “Percentage Permanent Elongation,” là một thước đo quan trọng trong lĩnh vực vật liệu học và thử nghiệm cơ học. Đây là sự gia tăng của chiều dài cữ ban đầu của mẫu thử sau khi đã được giải phóng khỏi ứng suất qui định, như được mô tả ở mục 4.9. Đơn vị của độ giãn dài dư thường được tính bằng phần trăm của chiều dài cữ ban đầu, được ký hiệu là “Lo.”
Quá trình đo lường độ giãn dài dư này giúp xác định khả năng của vật liệu chịu biến dạng và duy trì sự thay đổi hình dạng sau khi áp dụng ứng suất. Đối với một số ứng dụng kỹ thuật, như trong việc chọn vật liệu cho các ứng dụng đàn hồi và co giãn, thông tin về độ giãn dài dư là quan trọng. Thông qua quá trình này, chúng ta có thể hiểu được khả năng co giãn và biến dạng của vật liệu khi chịu tác động của lực và áp suất. Thông tin này rất quan trọng trong việc đảm bảo tính linh hoạt và bền vững của vật liệu trong các ứng dụng thực tế, đặc biệt là trong ngành công nghiệp sản xuất và xây dựng.
