Tõmbetest ja elastsust iseloomustavad parameetrid

1. Tõmbetest ja elastsust iseloomustavad parameetrid Anette Ottesson Tartu Ülikool 2013

2. Tõmbetest • Tõmbekatseks valmistatakse proovitavast materjalist standardmõõtmetega proovikehad. • Uuritavast materjalist proovikeha mõjutatakse aina suureneva koormusega. • Proovikehi tõmmatakse spetsiaalsel tõmbemasinal, mis on tavaliselt varustatud isekirjutiga. • Viimane joonistab vastava tõmbediagrami. • Saamenii materjali tugevuspiiri kui ka suhtelise pikenemise. Jälgitakse deformatsiooni sõltuvust tõmbejõu suurusest.

3. Tõmbetest • Tõmbejõud (F)- katsekeha deformeerimiseks rakendatav jõud tõmbekatsel • Pinge (σ)- deformatsiooni tekitamiseks rakendatav tõmbejõud (F) katsekeha ristlõike pindala S suhtes σ=F/S • Pikenemine (∆l) -katsekeha pikkuse suurenemine tõmbejõu (F) mõjul • Deformatsioon (ε) - katsekeha pikenemise ∆l ja algpikkuse l0 suhe ε=∆l/ l0

4. Tõmbediagramm – keha pikenemine tõmbejõumõjul • Elastse deformatsiooni piirkonnas – keha pikeneb võrdeliselt koormuse kasvuga • Plastse deformatsiooni piirkonnas – keha pikeneb ilma, et koormus väga suureneks. Nimetatakse materjali voolavuseks.

5. Tõmbetestist määratakse materjali tugevusnäitajad: • Võrdelisuse ehk proportsionaalsuse piir • Voolavuspiir • Tinglik voolavuspiir • Tugevuspiir ehk tõmbe tugevus • Youngi moodul e. elastsusmoodul tõmbel • Materjali elastne tagasivetrumine • Elastsuse energia ehk elastse deformatsiooni energia • Materjali kogu suhteline pikenemine • Materjali sitkus • Materjali staatiline väsimus • Materjali plastsusnäitajad • Katkevenivus • Katkeahenemine

6. Võrdelisuse ehk proportsionaalsuse piir pr Suurim koormus ja sellele vastav pinge, mille puhul suhteline pikenemine on võrdeline mõjuva pingega. • Voolavuspiirvoolavus Selles punkti ületamisel pole keha pikenemine enam võrdeline koormuse kasvuga. Toimub katsekeha plastne deformatsioon. Kui materjalil pikk voolavuspiirkond, siis ta talub suuri deformatsioone. Kui materjalil voolavuspiir peaaegu puudub, siis ta ouruneb kergelt (nimetatakse rabedaks). • Tinglik voolavuspiir 0,01% Y.S. Jäävpikenemine saavutab etteantud väärtuse, näiteks 0,1 % või 0,2%. • Tõmbe tugevus ehk tugevuspiir tugevus Maksimaalne pinge enne objekti purunemist.

7. Youngi moodul e. elastsusmoodul tõmbel: E = σpr /εpr Elastsusmoodul iseloomustab materjali elastset jäikust (elastic stiffness) olles pinge ja deformatsiooni jagatis. • Materjali elastne tagasivetrumine Materjalimaksimaalne pikenemine, mis taastub: σvoolavus/E • Elastsuseenergia e. elastse deformatsiooni energia Energia aine ruumalaühiku kohta, mida vajatakse keha deformeerimiseks elastsuse piirini. Elastse deformatsiooni energia suurust iseloomustab tõmbediagrammil graafiku alune pindala kuni võrdelisuse piirini. Epr = FprΔlpr /2 Elastse deformatsiooni energia suuruse leidmine tõmbediagrammi graafikult:

8. Materjali kogu suhteline pikenemine Suhtelise pikenemise protsent, mis on elastse ja plastse deformatsiooni summa. • Materjali sitkus Materjali omadus koormamisel enne purunemist taluda olulist deformeerumist. Sitkus on materjali rabeduse kvalitatiivne näitaja. Leitakse tõmbediagrammi aluse pindala kaudu: • Materjali staatiline väsimus Materjali tugevuse alanemine vahelduva koormuse mõjul. Materjali plastsusnäitajad: • Materjalikatkevenivus Iseloomustab materjali plastsust, mis määratakse tõmbekatsel kui: A = l - l0 /lo (lo - keha algpikkus, l - keha pikkus pärast purunemist ) • Katseahenemine Z Suhteline ahenemine pärast katkemist. Z =(S0 – S) / S0 (So - keha algristlõikepindala ja S - keha minimaalne ristlõikepindala katkemiskohas)

9. Sõltuvalt materjalist on pinge-suhtelise pikenemise diagrammid väga erinevad: Pehme ja sitke Pehme ja habras (rabe) Pehme ja sitke (vastu-pidav) Pehme ja nõrk Email ja dentiin. Email kõvem, ent dentiin sitkem. Kõva ja sitke Jäik Kõva ja sitke Kõva ja habras

10. Kasutatud allikad • Õpetus hambaravimaterjalidest 4. ja 5. loeng • http://www.e-ope.ee/_download/euni_repository/file/1210/Peat%C3%BCkid.zip/7_ptk.pdf