مقدمة
الاختبار الشد هو اختبار ميكانيكي يستخدم لتحديد خصائص المواد تحت تأثير القوة الشد. يقيس الاختبار الشد قوة المادة وقدرتها على الاستطالة قبل الكسر. يستخدم هذا الاختبار على نطاق واسع في مجال الهندسة لتصميم وتصنيع الهياكل والمكونات التي يمكن أن تتحمل الأحمال الشدية.
أنواع اختبارات الشد
هناك نوعان رئيسيان من اختبارات الشد:
اختبار الشد المحوري: في هذا الاختبار، يتم تطبيق القوة الشدية على محور العينة.
اختبار الشد غير المحوري: في هذا الاختبار، يتم تطبيق القوة الشدية على محور العينة بزاوية غير صفرية.
إعداد عينة الاختبار
قبل إجراء اختبار الشد، يجب إعداد عينة الاختبار بعناية. يتم ذلك عن طريق قطع عينة ذات أبعاد محددة من المادة المراد اختبارها. يجب أن تكون العينة خالية من العيوب السطحية والداخلية التي يمكن أن تؤثر على نتائج الاختبار.
إجراء اختبار الشد
يتم إجراء اختبار الشد باستخدام آلة اختبار الشد. تتكون هذه الآلة من إطار صلب مثبت عليه محرك كهربائي ومحول لقياس القوة. يتم تثبيت عينة الاختبار بين طرفين في آلة الاختبار. يتم تطبيق القوة الشدية على العينة تدريجياً حتى تصل إلى نقطة الكسر.
نتائج اختبار الشد
تتضمن نتائج اختبار الشد ما يلي:
قوة الشد النهائية: هي أعلى قوة تحملها العينة قبل الكسر.
إجهاد الشد النهائي: هو الإجهاد الذي يتوافق مع قوة الشد النهائية.
الاستطالة عند الكسر: هي الزيادة في الطول التي تحدث للعينة قبل الكسر.
الاستطالة النسبية عند الكسر: هي النسبة بين الاستطالة عند الكسر والطول الأصلي للعينة.
تطبيقات اختبار الشد
يستخدم اختبار الشد في العديد من التطبيقات الهندسية، بما في ذلك:
تصميم الهياكل والمكونات: يستخدم اختبار الشد لتحديد خصائص المواد التي تستخدم في بناء الهياكل والمكونات. وهذا يساعد على ضمان أن الهياكل والمكونات يمكن أن تتحمل الأحمال الشدية بأمان.
تصنيع المواد: يستخدم اختبار الشد لتقييم جودة المواد المصنعة. وهذا يساعد على ضمان أن المواد تلبي المتطلبات المحددة.
البحث والتطوير: يستخدم اختبار الشد لتطوير مواد جديدة وعمليات تصنيع جديدة. وهذا يساعد على تحسين خصائص المواد وتقليل تكلفة التصنيع.
الخلاصة
اختبار الشد هو أداة قوية لتحديد خصائص المواد تحت تأثير القوة الشد. يستخدم هذا الاختبار على نطاق واسع في مجال الهندسة لتصميم وتصنيع الهياكل والمكونات التي يمكن أن تتحمل الأحمال الشدية. كما يستخدم اختبار الشد في تقييم جودة المواد المصنعة وتطوير مواد وعمليات تصنيع جديدة.