Tất cả thép có Modulus của Young là 200 GPa (29 000 ksi) (Đây là độ dốc của phần thẳng của đồ thị). Sức mạnh tối thượng chạy từ 300 - 400 MPa (nhìn trộm biểu đồ) và Yield thường khoảng 200 MPa (Trường hợp đường thẳng trở nên cong).
Trong một máy thử nghiệm, bạn có thể kéo dài và thu nhỏ một thanh thép lên xuống phần thẳng của đồ thị mãi mãi (Chà, mệt mỏi sẽ tác động). Nhưng một khi bạn vào phần cong, việc dỡ tải sẽ đi theo một con đường khác (Xem đường nét đứt).
Đối với mục đích cấu trúc Sức mạnh năng suất là yếu tố giới hạn. Nói cách khác, bạn muốn thiết kế của mình bị giới hạn hoàn toàn trong vùng đàn hồi (thẳng) của biểu đồ Stress / Strain. Nếu bạn đi vào vùng nhựa, bạn sẽ làm biến dạng vật liệu vĩnh viễn. (Mặc dù các nhà thiết kế máy bay đi tốt vào khu vực nhựa vì lý do trọng lượng).
Lý do duy nhất để mua Thép không gỉ là vì bạn cần tài sản không gỉ (tức là hoàn thành công việc). Nó quá xa xỉ. Đối với hầu hết các mục đích, các biện pháp chống gỉ thông thường là đủ (Chẳng hạn như phủ và bảo dưỡng sơn thích hợp, hoặc thậm chí mạ crôm cho các bề mặt hoàn thiện). Thép không gỉ có Modulus Young thấp hơn, và sẽ biến dạng nhiều hơn ở mức tải thấp. Tuy nhiên, "Độ co giãn" này làm cho nó cứng hơn nhiều (nhưng không mạnh hơn!). Hãy suy nghĩ về việc chụp một cành cây khô so với một cái màu xanh lá cây.
Độ cứng là không liên quan cho các mục đích cấu trúc. Nó trở thành một yếu tố trong chế tạo công cụ và thiết kế máy, nhưng không phải cho các ứng dụng chịu tải đơn giản.
BIÊN TẬP:
Độ cứng / đàn hồi.
Đầu tiên chúng ta cần xác định biến dạng là (Chiều dài biến dạng) / (chiều dài ban đầu). Đây là số lượng không thứ nguyên, nhưng bạn có thể sử dụng mm / mm hoặc in / in nếu bạn muốn nghĩ về nó theo cách đó. Bạn cũng có thể nghĩ về nó dưới dạng% Stretch / 100 (Nghĩa là được đo bằng PerUnit chứ không phải PerCent - cơ sở của 1 chứ không phải 100)
Bây giờ chúng tôi xác định ứng suất là lực tác dụng lên diện tích mặt cắt ngang. Hãy suy nghĩ về nó. Càng nhiều lực, càng căng. Thanh càng dày thì khả năng chống co giãn càng cao. Vì vậy, Stress là sự kết hợp của hai yếu tố này.
Phương trình biến dạng là Stress = E * Strain, trong đó E là Modulus của Young, hay Modulus của độ co giãn. Nó có đơn vị áp suất - Thường được biểu thị bằng GPa (Kn / mm ^ 2) hoặc Kpi (Kilopound-lực trên một inch vuông).
Vì vậy, dây 1 mm ^ 2 sẽ tăng gấp đôi chiều dài nếu được tải với lực 200 Kn - Thực tế nó sẽ bị đứt trước đó.
Uốn:
Điều này rất phức tạp và chúng ta cần tìm ra khoảnh khắc thứ hai của khu vực cắt ngang. Đối với hình chữ nhật, đây là I = bh ^ 3/12 trong đó b là chiều ngang và h là chiều dọc. Điều này giả định rằng tải xuống. Nếu bạn đang tải theo chiều ngang, thì hãy xác định dọc và ngang theo hướng lực.
Bây giờ chúng ta cần xây dựng một chức năng tải. Đây là một hàm toán học xác định lực tại mọi điểm trên chùm tia.
Tích hợp chức năng đó. Kết quả là hàm cắt.
Tích hợp nó một lần nữa. Kết quả là chức năng Bending Moment.
Nhân nó với 1 / EI (mô đun của Young * mô men quán tính) Yếu tố này tính đến Tài sản vật chất và thuộc tính hình học.
Tích hợp nó một lần nữa. Kết quả là Hàm lệch góc (tính bằng radian)
Tích hợp nó một lần nữa. Kết quả là hàm lệch tuyệt đối. Bây giờ bạn có thể cắm x (khoảng cách từ điểm gốc) và nhận được độ lệch trong bất kỳ đơn vị nào bạn đang làm việc.