Styrke VS stivhet: Hva er forskjellen mellom?

Styrke stivhet tilsier designingeniør for å kvalifisere Materialdesign, Strukturell design, Funksjonell design og Dynamisk design med anvendelse av Designforhold, Miljø, Funksjon og Drift, slik at jobben kan gjøre jobben sin i løpet av levetiden. Men for å velge riktig materiale er det viktig å velge optimale parametere med hensyn til kostnad og funksjonell ytelse, fordi du ikke kan bruke jobben med så mye dyre kostnader.

Hva er stivhet

Det er egenskapen til materialet å motstå deformasjon i det ved påføring av kraft og forbli i området for den nedre siden av flytegrensen, slik at små deformasjoner også kan komme tilbake til sin opprinnelige form uten å endre dimensjonen til det originale materialet. Materialstyrke er også mål på samme egenskap fordi det også kan fortelle designeren at dette materialet har høy ungmodul eller stivhet i seg med rett kurve av Stress-Strain-kurve. Derfor må du sjekke på forskjellige måter hvilken metode som er viktig for designkravet ditt, slik at samme metode kan gi resultater for design.

For mer informasjon, besøk følgende YouTube-koblinger:

Enheter for stivhet

Enheter for stivhet er N/m eller kraft per enhet lineær dimensjon når den er undervurdert av ekstern spenningsfaktor eller kompresjon, numerisk verdi av den kommer fra testing av maskindisplay og enhetsdimensjoner fra teoretisk ligning. Derfor må du kun finne stivhetsberegningsresultatet enten fra spenningsteststivhet eller ved å beregne torsjonsstivhet fordi bare numeriske verdier for maskineffekt er det grunnleggende resultatet av denne testen.

Ligning for stivhet

Stivhet vs styrke har også en sammenheng med hensyn til deres finne måter av numerisk verdi fordi deres bakgrunnsfenomen er helt forskjellig fra hverandre, og resultatet av testmaskin og ligning har også forskjeller mellom dem.

Ligning for stivhet er

F= Kx F = Kraft K= Stivhetskonstant X= Deformasjon Stivhet blir dens iboende egenskap når materialproduksjonen er ferdig, fordi nå er stivhetsverdien konstant i gjenværende levetid.

Stivt materiale

Materialstivhet gir en idé om hvordan dette materialet vil oppføre seg når kraft eller ekstern treghetsbelastning påføres det. Høy ung modulus materiale, f.eks. høyfast stål, diamant, høy karbon overflatestål etc. har høy stivhetsverdi på grunn av deres strekkfasthet og motstand mot innrykk. Dermed er det åpenbart at hardhet, styrke og mindre deformasjon er resultatet av de samme materialene i felt på grunn av deres strukturelle integritet.

Materialets stivhet

Denne egenskapen forteller om belastningsadferden til materialet, at når som helst kraft virker på det, hvordan kan det opprettholde den spenningen og deformere seg selv for å skape likevekt i oppførselen for å vise hardhet. Dens strekkfasthet er hovedindikasjonen på denne egenskapen fordi den forteller hvordan den vil vise deformasjon på arbeidskraft. Trykkstyrke har også sammenheng med det fordi det kan gi samme oppførsel som strekkfasthet for lav deformasjon mot høy kraft i kompresjonssiden.

Hva er stivhet i ingeniørfag?

Det er en svært viktig egenskap for designer å forstå hvilket materiale som vil gå i stor deformasjon, nominell kraft, fordi stor deformasjonsadferd ikke er nødvendig for noen strukturdesigner i sikkerhetsklasseutstyr. Seighetsadferd har et veldig viktig aspekt med denne egenskapen, fordi hvis materialet har høy seighetsverdi, vil stivheten gå mot den nedre siden.

Hva er styrke

Når materialer Stress-Straingraph har gitt ut på testmaskin, er det et punkt hvor materialstyrke eller strekkstyrke har verdi for det. Denne verdien har sammenheng med bøyestyrke, dempningsytelse og strukturell integritet av materialet fordi alle har direkte relasjon til hverandre indirekte form. På annen måte kan rapportering av kun strekkfasthet gi en idé om materialstyrke, materialstivhet og bøyestyrke.

Enheter for styrke

Den har sin måling i Pascal eller N/m2 fordi det er responsen til materialet ved påføring av kraft, og resultatet er derfor strekkstyrke, trykkstyrke eller annen form for samme parameter. Høystyrke og lavlegert stål kan ha en styrke på rundt 1200 MPa på grunn av dets legeringstilsetning, varmebehandling, martensittiske struktur og karboninnhold i det. Derfor har høye verdier av Pascal en veldig vanlig form for Mega Pascal på grunn av stor numerisk verdi, fordi hvis det er syv toten-siffer av styrke i hvert materiale, er det vanskelig å skrive dem i rapportform.

Forskjellen mellom styrke og stivhet

Styrke vs stivhet har mange aspekter å beskrive ved valg av ingeniørmateriale fordi de fleste materialene har disse to egenskapene i deres designsimulering og akseptkriterier på grunn av seighet, materialstyrke, mekaniske fordeler, hardhetsseighet og stivhetsberegning. Tabell nr. 1 har beskrivelse for styrke vs stivhet i mange aspekter,

Styrke Stivhet Det er motstand mot kraft for ultimat brudd på materialet. Det er motstand for stivhet av materialer. Det er oppførsel av materiale uten å bryte av det. Det er oppførsel av materiale uten deformasjon i det. Det er relatert til fysisk svikt i design. Det gjelder funksjonell svikt i design. Det kan være elastisk og sprøtt. Det er kun for strikk. Tabell.Nr.1. Styrke vs stivhet.

Styrke vs stivhet graf

Stress-Strain er grafisk representasjon av styrke vs stivhet-grafen, fordi den viser hvordan materialet bryter ved høy spenning eller hva som er stivhetsverdien av det fra helningen til samme graf. Figur.nr.1 viser oppførsel av styrke vs stivhet helling og endelig strekkstyrke.

Figur.nr.1. Stress-belastning graf.

Atferd under belastning

Figur nr. 1 viser at hver gang kraften gjør sin virkning på jobben, får den plastisk deformasjon i den som er endring i oppførselen til materialet, og dermed har materialadferd en sammenheng med Stress-Strain-grafen. Fram til flytepunktet er ingen permanent endring i materialet tilstede fordi atomene bare forsvinner uten å skli. Men etter at det er spiss yield, sklir de ved dislokasjon, så du kan si at det kommer til å bryte ved det endelige strekkspenningspunktet.

Rolle i materialvalg

Styrke vs stivhet er en svært viktig faktor i valg av materiale fordi materialsammensetning, dempningsytelse, energieffektivitet, mekanisk fordel, beregning av vridningsstivhet og styrke er viktige faktorer. Høystyrkemateriale er behov for struktur med høy spenningsverdi, men hvis akseptkriterier også har sammenheng med deformasjon, er det et annet aspekt å vurdere. Derfor spiller stivhet en viktig rolle i dette tilfellet fordi det er egenskapen i materialvalgprosessen som kan kontrollere deformasjon av materiale/struktur i applikasjonen uten å gjøre katastrofale feil i felt.

Figur.nr.2 viser materialvalgskjema.

Eksempel på styrkeapplikasjon

Denne egenskapen forteller designeren å vurdere materiale i forskjellige former for bøyestyrke, torsjonsstyrke, flytestyrke og endelig strekkstyrke fordi i hver bruddmodus har styrke sin betydning. Vanligvis hvis du velger strukturmateriale, kan det motstå feilmodus med god styrke. Som ASTM er A 36 konstruksjonsstål og har en styrke på 250 MPa i utbytte og 485 MPa i ultimat strekk.

Tabell nr.2 viser styrken til forskjellige materialer.

Eksempel på stivhet

Det er relatert til deformasjonskriterier i materialvalg av designer, som støpejern viser mindre deformasjon i påføring av belastning, det er grunnen til at alle CNC-bearbeidingsrammer av fundament er av støpejern for mindre vibrasjon og deformasjon i maskineringsprosessen. Det samme er tilfellet med traverskran i verksteder fordi også deformasjon er mot sikkerhetsfunksjonen uten hensyn til styrkeaksept eller svikt fordi smyging i Crane Bridge ikke er en sikkerhetssak for brukeren.

Måleteknikker

Styrkemåling har forskjellige måter, men den kjente er flytestyrke for designprosessen fordi dette punktet forteller deg å unngå hvor mange spenninger i strukturen som skal forbli i elastisk rekkevidde. Det er grunnen til at alle akseptkriteriene bruker forskjellig likning for flytestyrke slik at materialet ikke har permanent plastisk deformasjon ved påføring for å unngå strekkherding av det. For stivhet unge modulus er indikasjonen eller hellingen av elastisk rekkevidde av Stress-Strain grafen kan også fortelle deg å finne riktig oppførsel av materialet når det er under påføring av kraft eller belastning.

Styrke: Strekktestseighet

Arealet under Stress-Strain-grafen indikerer seighetsegenskapen til materialet fordi det i hele området er materialets oppførsel å absorbere den ytre belastningen uten å gjøre det endelige bruddet. I faktisk form er det derfor energi å vise absorpsjonsevnen til materialet uten endelig svikt, og samme representasjon er målet i Charpy Impact Test-prosedyren. Kompresjonstester:

Som designer kan du tenke at hvordan materialet ditt oppfører seg i forskjellige applikasjonsmoduser fordi spenning og kompresjon begge er dominerende fenomen i ingeniørapplikasjonsmodus. La oss si at kompresjon alltid er tilstede selv om den har design for strekkhus, for eksempel har bevegelig motorstempel ikke spenning i alle tilfeller fordi kompresjon også er tilstede i halvparten av syklusene. Derfor er kompresjonstest også et stort krav for å finne materialets styrke selv i strekkmodusjobb.

Skjærprøver:

Dette forteller deg hvordan styrke eller kraft materialet vil kutte på skjærplanene uten å gå i strekk- eller kompresjonsmodus fordi det er omtrent vinkelrett på den modusen. La oss si at saksen skjærer materialet ved å bruke mindre kraft sammenlignet med spennings- og kompresjonsmodus, du kan si at det er omtrent 0.4 ganger spenning eller kompresjon. Figur.nr.3 viser den største av prøven.

Figur.Nr.3. ShearTest.

Stivhet: Stress-Strain Analyse

Denne analysen kan gi hellingen av grafen for å indikere hvor mye helning som er til stede i den, fordi denne skråningen gjør sin forklaring for å fortelle deg at så mye deformasjon er tilstede i strukturen med så mye kraft.

Modulusmåling

Det er skråningsfinnende måling av spenning vs tøyning grafen for å finne verdien i for form av Young modul eller elastisk modul, den forteller at hvor mye tøyning er resultatet av spenningsoppførsel til materialet. Denne verdien er veldig viktig for designanalysen din fordi alle andre faktorer allerede er tilstede i den, som Ansys aksepterer modulusmåling og posionns forhold for å beskrive hele materialet i statisk belastningsform.

Styrke og stivhet av delers designprosess: 7 nøkkelfaktorer

Styrke vs stivhet er et viktig verktøy for designere for enhver materialvalgsprosess fordi hele levetiden til strukturen er fra valgprosessen av materiale. Så hvis du gjør simulering av et hvilket som helst materiale, finn verdien av ung modul og flytestyrke til materialet til å lage forholdet til styrke og stivhet i design ved analyseprosess.

For å få tilbud om styrke vs stivhet design, 3d-utskrift av nedskalert modell og resultatvalidering, vennligst klikk på denne lenken.

Definer krav

Designprosessen vurdere alltid lasten eller kraftvirkningen på materiale og lastkombinasjon av Kraft + Seismisk tilstand, Kraft + vindbelastningstilstand og Kraft + korrosjonstilstand for å finne scenariet for sanntids driftsforhold.

Konseptuell design

Jobbform, størrelse og dets monteringsarrangement kan også ha effekt i kombinasjonsfaktorer for å bestemme oppførselen til styrke vs stivhet i strukturen og for å finne det riktige materialet i arrangement av optimal designmetodikk. For eksempel i solcellepanelramme er energieffektivitetsarrangement av medlemmer det viktige aspektet å dekke i konseptuell design, snarere styrke vs stivhetsfaktor.

For materialvalgveiledning og sitat, klikk på denne lenken.

Materialprøver

UTM-maskinen kan gjøre tester for å finne styrken vs stivhetsoppførselen til materialet og for å danne utgang i form av strekkfasthet, flytestyrke, % forlengelse, elastisitetsmodul, tetthet og utmattelsesmotstand med faktoren krypeoppførsel. Dermed kan styrke vs stivhet designfaktor avgjøre disse faktorene og den endelige bruken av materiale uten å referere til teoretiske diagrammer og tabeller.

Iterativ design

Det er designkonsept for styrke vs stivhet ved kontinuerlig endring av materiale fra tilbakemeldinger fra kunder/brukere, for eksempel hvis materiale ASTM A 36 er valget av designer, men folk har klager på store deformasjoner under drift, bør designeren tenke på å endre den høye stivheten materiale i neste variant av produkt. 5. Prototyping og testing:
Fysisk validering av produktet er også nødvendig for å kontrollere produktets styrke vs stivhetskriterier fordi analyse i designprosessen ikke kan forutsi den faktiske oppførselen til produktet i sanntidsfelt.

Simuleringsvalidering

Selv om avgjørelsen om styrke vs stivhet ikke bare kommer fra simuleringsvalideringsresultatet, men det eksisterer støtteprosessen for prototypetesting og verifisering for validering av resulterende parametere.

Kontinuerlig innovasjon

Tilbakemeldinger fra simuleringsvalidering, iterativ design og prototypetesting gjør en kombinert innsats for å utvikle den avanserte varianten av enhver struktur eller produkt slik at sluttproduktet kan opprettholde driftstilstanden på en nyttig måte.

Hvorfor velge Tuofa for deledesign og produksjonsservice

Når du bestemmer deg for å utvikle et nytt produkt eller tilpassede deler av en eksisterende modell, er det behov for mange faktorer for utvikling av designmetodikk, produksjonsprosess, testsekvens og kvalifikasjonskriterier, fordi utvikling av nye produkter er et fenomen i flere trinn. Derfor spiller et ekspertteam eller en organisasjon en viktig rolle i hele denne prosessen. Tuofa (Kina), som har ISO 9001-sertifisering, har et erfarent team av designere og produksjonsingeniører som tydelig kommuniserer våre behov inn i det tekniske produktet med kriterier for styrke kontra stivhet. For mer informasjon, besøk Tuofa Kinas nettsted.

Vanlige spørsmål om styrke og stivhet

Hva er optimal stivhetsverdi Crane Bridge design?

Dens optimale stivhet bør være av så stor verdi at den ikke deformeres til en synlig øyeverdi under belastningstilstanden med full belastning. Fordi hvis noen synlige deformasjoner er tilstede i den, vil det skape panikk hos folk eller ansatte som jobber på gulvnivå og bruker det samme for å bære last fra ett sted til et annet.

Hvordan validere design?

Bruk porotype-testmetodene og sammenlign deretter resultatene med simuleringsanalyse med samme driftsforhold, materiale, belastningskrefter og resulterende parametere, det gir validering av din design og konseptuelle tegning for masseproduksjon.

Er det alltid behov for materiale med høy styrke?

Nei, andre materialegenskaper som har sammenheng med styrke vs stivhet bidrar til valg av spesielt materiale, disse egenskapene er seighet, ungmodul, tretthetsmotstand, spenningsbruddegenskaper og termisk aldring.