رفتار مواد در مقابل نيروهاي كششي

بررسي رفتار الاستيكي و بيشتر پلاستيكي مواد به كمك نمودار تنش – تغيير بعد نسبي انجام مي گيرد. براي به دست آوردن چنين نمودارهايي بيشتر از آزمايش كشش استفاده مي شود.

 آزمايش كشش از معمولترين و ساده ترين آزمايشهاست كه به كمك آن نه فقط ميتوان درباره رفتار الاستيكي و پلاستيكي مواد مختلف پيشگويي كرد، بلكه ميتوان تعداد زيادي از خواص مكانيكي مواد از قبيل انعطاف پذيري ، مقاومت كششي، حد الاستيكي، مدو الاستيكي، حد تسليم و استحكام شكست كه براي كاربرد صنعتي مواد حائز اهميت هستند را تعيين كرد.

در اين آزمايش نمونه تهيه شده از جسم مورد نظر را روي يكي از انواع دستگاههاي آزمايش كشش تحت تاثير نيروي كشش، كه با سرعت يكنواختي تا موقع شكست يا پاره شدن نمونه بر ان وارد مي شود، قرار مي دهيم. (شكل 1)   

نمونه هاي آزمايش كشش به شكلهاي استاندارد شده گرد و يا مسطح هستند. (شكلهاي 1-2 و 1-3)

 نمونه ها بايد صاف و عاري از هرگونه شيار و يا زدگي باشند. طراحي نمونه هاي استاندارد شده بايد طوري باشد كه نمونه در موقع وارد آمدن نيرو بر آن تحت تاثير نيروي تك محوري بوده و تنش محوري به صورت همگن و يكنواخت بر روي سطح مقطع توزيع شده و از به وجود آمدن تمركز تنش در محلهاي اتصال نمونه به دستگاه جلوگيري شود.

در هنگام آزمايش مقدار نيرو و تغيير طولهاي مربوط به آنها اندازه گيري و بر روي نموداري رسم مي شود. (شكل 1-4) در قسمت OA نمونه كاملاَ در حالت الاستيكي خالص است و بين افزايش نيرو و تغيير طول تناسب خطي برقرار است كه به كمك مدول الاستيكي و رابطه هوك تعيين مي شود. بدين جهت اين قسمت از منحني خط هوك هم ناميده مي شود و نقطه A انتهاي قسمت الاستيكي و نقطه شروع تغيير شكل پلاستيكي را نشان ميدهد.

 در قسمت تغيير شكل پلاستيكي مقدار نيرو همواره به طور پيوسته افزايش مي يابد و در نقطه B به حداكثر خود مي رسد. از نقطه B به بعد در موضعي از نمونه، سطح مقطع شروع به باريك شدن مي كند در نتيجه نيرو هم كاهش مي يابد، تا نقطه C كه در آن نقطه نمونه مي شكند.