Çekme Dayanımı ve Akma Dayanımı – Farkların Analizi

Çekme dayanımı ve akma dayanımı iki farklı terimdir. Ancak, her değişkenin ne zaman belirleneceğini ve neden önemli olduğunu bilmek kritik öneme sahiptir.

İşte bu yazımızda tam da bu konuya odaklanacağız.

Çekme Dayanımı Nedir?

Çekme mukavemeti, malzemelerin kırılmaya başlamadan önce dayanabileceği kuvvet miktarıdır. Genellikle, Bunu, bir metal tel mukavemet test cihazı kullanarak malzemeyi bir germe kuvvetine maruz bıraktığınızda inceliyoruz .

Yani, gerilim-şekil değiştirme eğrisi üzerinde malzemenin gerilime dayanabileceği en uzak noktaya ulaştığı noktadır.

Ölçü birimleri şunlardır:

• Megapaskal(MPa)
• İnç kare başına pound (Psi)

Bu birimler alan başına kuvvet esasına dayanmaktadır.

Daha da önemlisi, bu özellik malzemelerin çekme veya germe kuvvetlerine maruz kaldığı uygulamalarda kritik öneme sahiptir.

Akma Gücü Nedir?

Akma dayanımında tüm malzemeler elastikiyetini kaybeder ve plastik deformasyon olasılığı başlar.

Genellikle ölçüm birimleri şunlardır:

• Megapaskal(MPa)
• İnç kare başına pound (psi)

Unutmayın, akma dayanımı birçok yapısal bileşenin tasarımında yardımcı olur. Akma dayanımı hakkında bilgi sahibi olmak, yük altında malzemelerin önemli deformasyonunu önleyecektir.

Çekme Dayanımı ve Akma Dayanımı Arasındaki Farkları Keşfetmek

Büyüklük ve Ölçü Birimleri

Her ikisi de megapascal (MPa) cinsinden ölçülür. Alternatif olarak, inç kare başına pound (psi) kullanabilirsiniz.

Unutmayın, bu birimler birim alan başına uygulanan kuvveti temsil eder. Yukarıdaki benzerliklere rağmen, bu iki gücün büyüklükleri önemli ölçüde farklıdır.

Çekme dayanımı genellikle akma dayanımına kıyasla daha yüksektir. Örneğin yapısal çeliği ele alalım:

Çekme dayanımı 400-500 MPa civarında olabilirken, akma dayanımı genellikle daha düşük olup 250-300 MPa civarındadır.

Bu fark çok önemlidir çünkü malzemenin arızadan önce daha yüksek strese dayanma yeteneğini gösterir. Yani, sadece kalıcı deformasyon noktasının ötesinde.

Ölçüm Noktası

Akma dayanımı için, değerini malzemenin elastik deformasyondan değiştiği bir noktada belirleyeceksiniz. Yani, plastik deformasyona geri döndürülebilir olduğu noktada. Aynı zamanda, malzemeyi orijinal şekline veya boyutuna geri döndüremezsiniz.

Elastik deformasyon uygulanan bir aşamadır Hooke yasası burada stres gerginliğe orantılıdır. Bu aşama öngörülebilirdir. Ancak daha da önemlisi, akma dayanımı güvenlik sınırını göstermeye yardımcı olur.

Çekme mukavemetini, herhangi bir malzemenin herhangi bir stres derecesine dayanamayacağı bir noktada ölçmeniz önemlidir. Daha yüksek kuvvetlerin kırılmaya neden olabileceğini unutmamalısınız.

Kırılma, boyun oluşumu başladıktan sonra önemli ölçüde azalabilen yükü taşıma kabiliyetinin malzemeye neden olur. Boyun oluşumu, yaklaşan bir arızayı öngören enine kesit alanında yerel bir azalmanın olduğu yerdir.

Öte yandan çekme dayanımı, arızanın son noktasını vurgular.

Yükleniyor

Akma dayanımı daha yüksek gerilim seviyelerini tanımlar. Genellikle bu, kalıcı deformasyon başlamadan hemen önceki bir yükleme noktasıdır.

Mühendislik tasarımında akma dayanımı çok önemlidir, çünkü malzemelerin geri dönüşü olmayacak şekilde deforme olmadan yük taşıyabilmesini sağlamaya yardımcı olur.

Mühendisler, kalıcı deformasyondan kaçınmak için akma dayanımının altında olan elastik bölge içinde çalışacak yapılar tasarlar. Öte yandan, çekme dayanımı daha çok maksimum yüklemeye odaklanır. Yani, herhangi bir malzemenin kırılmadan önce kaldırabileceği yük.

Çekme dayanımı, nihai yük taşıma kapasitesini anlamak için kritik öneme sahiptir. Ancak, günlük operasyonel sınırlardan ziyade güvenlik marjları ve arıza koşulları dikkate alındığında daha önemlidir.

Stres Altında Davranış

Yük kaldırılırsa, bir malzeme orijinal şekline geri dönebilir. Bunun nedeni, malzemenin başlangıçta elastik olarak deforme olmasıdır, çünkü ona artan bir stres uygulayacaksınız.

Akma dayanımının ötesinde, bir malzeme orijinal formuna geri dönemez. Bu nedenle, akma dayanımında elastiklik sona erer. Kalıcı plastik deformasyonun başladığını fark edeceksiniz.

Herhangi bir malzemeyi daha fazla strese maruz bıraktığınızda, çekme mukavemeti noktasına ulaşacaktır. Yani, kırılmaya yakın olacaktır.

Bu davranış, belirli bir malzemenin gerçek dünyada nasıl performans göstereceğini tahmin etmede gereklidir. Daha yüksek bir çekme mukavemeti daha büyük yükleri taşır ve kalıcı deformasyona daha iyi direnir.

Gerilim-gerinim eğrisi

Bir gerilim-gerinim eğrisinde, verim noktası bir eğrinin düz çizgiden ayrıldığı yer olarak tanımlanır. Sapma çok azdır ve doğru ölçüm gerektirir.

Ancak daha da önemlisi, eğrinin tepe noktası çekme mukavemetini temsil eder. Öte yandan, malzemenin kırılması eğriler düşmeye başlamadan önceki en yüksek nokta tarafından temsil edilir.

Eğri, bir malzemenin elastik olduğu andan itibaren bozulduğu ana geçişinin görsel bir temsilini sunar.

Şimdi, eğrinin altında kalan alan, elastik enerjiyi geri kazanma olasılığını gösterir. Öte yandan, çekme dayanımına kadar olan akma noktasının ötesindeki alan, plastik deformasyon nedeniyle kırılmayı gösterir.

Mühendislik Uygulamalarında Önemi

Mühendislik tasarımında, akma dayanımı, yapısal bileşenler için malzeme seçerken dikkate almanız gereken önemli bir faktördür.

Normal koşullar altında plastik deformasyonun oluşmadığından emin olmalısınız. Bunun nedeni parçaların yapısal bütünlüğünü tehlikeye atmasıdır.

İnşaat mühendisliğinde, çelik ve beton malzemelerin akma dayanımı, bina tasarımları ve diğer altyapılar için kritik öneme sahiptir. Çökmeye yol açabilecek kalıcı bir deformasyon olmadığından emin olmak için, kirişler ve kolonlar akma dayanımlarının altında çalışacak şekilde tasarlanır.

Mühendisler, tasarımlarına güvenlik faktörlerini dahil etmek için akma dayanımını kullanırlar. Bu, maksimum operasyonel stresin malzemenin akma dayanımından daha düşük olmasını sağlayarak yapılır. Bu yaklaşım, malzeme kusurlarının ve beklenmeyen yüklerin kaydını tutar.

Akma dayanımı ayrıca elemanların dayanıklılığını ve hizmet ömrünü etkiler. Otomotiv endüstrisinde, akma dayanımının korunması, otomotiv parçalarının deforme olmadan tekrarlayan yüklere dayanabilmesini sağlar.

Öte yandan çekme dayanımı, bir malzemenin toplam arızadan önce dayanabileceği maksimum yükü değerlendirirken kritik öneme sahiptir. Bu nedenle, çekme dayanımını anlamak, bir malzemenin aşırı yük koşulları nedeniyle nasıl ve ne zaman arızalanabileceğini tahmin etmeye yardımcı olur.

Malzemenin hasar görmesini önlemek için arıza emniyetli mekanizmalar tasarlamanıza yardımcı olacaktır.

Çekme dayanımı, yüksek performanslı uygulamaları seçerken birincil kriterdir. Yüksek çekme dayanımı, yüksek basınç altında sıvıların taşınması gibi iç basınca dayanır. Yüksek çekme dayanımına sahip malzemeler, aşırı koşullarda sağlam ve işlevsel kalır.

Moleküller Arası Kuvvetler

Akma dayanımı, bir malzemenin iç yapısıyla yakından ilgilidir. Özellikle plastik deformasyonun ilk aşamalarında moleküllerindeki veya atomlarındaki dirençle ilgilidir. Plastik deformasyon, bir malzemenin şeklinin kalıcı olarak değişmeye başladığı noktadır.

Bu durumda direnç, dislokasyon yoğunluğu gibi faktörlerden etkilenir. Yani, dislokasyon yoğunluğu ne kadar yüksekse, dislokasyon hareketini engellediği için akma dayanımı da o kadar yüksek olur.

Bu durum, malzemenin plastik olarak deforme olmasını daha karmaşık hale getirir.

Tanecik boyutu, direnci etkileyen bir diğer faktördür. Daha küçük tanecikler, daha fazla tanecik sınırı anlamına gelir ve bu da olası hareketleri ve çıkıkları engelleyebilir. Bu, Hall-Petch etkisi.

Buna karşılık, çekme dayanımı, bir malzemenin içindeki kohesif kuvvetlerin gerilime maruz kaldığında yapısal bütünlüğünü koruyabilme yeteneğinden etkilenir. Kohesif kuvvetler, malzemedeki atomların bağlanmasıyla kontrol edilir.

Sonunda, çekme dayanımında kohesif kuvvetler aşılır ve bu da malzemenin bozulmasına neden olur. Metallerde, çekme dayanımı atomlar arasında bağ oluşturan kuvvetlerden etkilenir. Malzemenin kırılması için bu kuvvetlerin kırılması gerekir.

Çözüm

Çekme ve akma mukavemeti çok farklıdır. Ancak daha da önemlisi, bu iki değişkeni analiz etmek, herhangi bir uygulama için uygun bir malzeme seçmenize yardımcı olacaktır.

Bir malzemenin herhangi bir yükleme etkisine dayanıp dayanamayacağı bu değişkenlerin dikkatli bir şekilde analiz edilmesine bağlıdır.

Malzeme işleme atölyesine başlıyorsanız, TSINFA'da sizin için en iyi makineleri edinmenize yardımcı olacağız. işleme operasyonlarıHerhangi bir sorunuz varsa, şimdi bizimle iletişime geçin.