חוזק מתיחה לעומת חוזק תפוקה
חוזק מתיחה וחוזק תפוקה הם שני נושאים חשובים מאוד הנידונים בהנדסה ובמדעי החומר. חוזק מתיחה הוא מדידה של העיוות המקסימלי שחומר מסוים יכול לסבול ללא צוואר. חוזק תפוקה הוא מדידה של הכמות המקסימלית של עיוות אלסטי שחומר יכול לסבול. שני המושגים הללו חשובים מאוד בתחומים כמו הנדסת מבנים, הנדסת מכונות, מדעי החומר ותחומים שונים אחרים. במאמר זה, אנו עומדים לדון במה הם חוזק תנובה וחוזק מתיחה, הגדרותיהם, היישומים של חוזק התנובה וחוזק מתיחה, קווי הדמיון בין שני אלה, ולבסוף ההבדל בין חוזק התנובה לחוזק מתיחה.
מהו חוזק מתיחה?
חוזק מתיחה הוא המונח הנפוץ המשמש לחוזק המתיחה האולטימטיבי (UTS). כאשר חומר נמשך הוא נמתח. הכוח, אשר מותח את החומר, מכונה הלחץ. חוזק המתיחה האולטימטיבי הוא המתח המרבי שחומר יכול לעמוד בו לפני הצוואר.
צוואר הוא האירוע שבו חתך הרוחב של הדגימה נעשה קטן באופן משמעותי. ניתן להסביר זאת באמצעות הקשרים הבין-מולקולריים של הדגימה. כאשר מופעל לחץ, כוחות המשיכה הבין-מולקולריים פועלים בכיוון ההפוך, כדי לשמור על צורת הדגימה. כאשר הלחץ משתחרר, הדגימה חוזרת באופן מלא או חלקי למצבה ההתחלתי. כאשר הצוואר מתחיל, המולקולות נמתחות זו מזו כך שהכוחות הבין-מולקולריים אינם מספיקים כדי להחזיק אותן יחד. זה גורם למתח פתאומי עקב הלחץ והעורף קורה.
חוזק מתיחה הוא גם תכונה של החומר. זה נמדד בפסקל, אבל יחידות גדולות יותר כמו מגה פסקל משמשות בתנאים מעשיים.
מהו עוצמת תשואה?
כאשר חומר נמתח בכוח חיצוני, החלק הראשון של המתיחה הוא אלסטי. זה ידוע בשם דפורמציה אלסטית. דפורמציה אלסטית היא תמיד הפיכה. לאחר הפעלת כמות מסוימת של כוח, העיוות הופך לפלסטיק. דפורמציה פלסטית אינה הפיכה. הנקודה שבה העיוות האלסטי הופך לעיוות פלסטי היא תכונה חשובה מאוד של החומר.
חוזק תפוקה מוגדר ככמות הלחץ שבה מתרחשת כמות קבועה מראש של עיוות פלסטי (בלתי הפיך). אם המתח המופעל נמוך מחוזק התפוקה, העיוות תמיד אלסטי.
חוזק התפוקה תמיד נמוך מחוזק המתיחה האולטימטיבי. המשמעות היא שכל אפקט צוואר מתרחש לאחר דפורמציה פלסטית. הצוואר אינו אפשרי באזור העיוות האלסטי.
ניתן למדוד את חוזק התשואה באמצעות שיטות כגון שיטת המפריד.
חוזק מתיחה לעומת חוזק תפוקה
