ما هُو اختبار السحب
- عَنّْد الاجابة على السؤال ما هُو اختبار الشد وجدنا اختبار الشد من أهم الاختبارات المستخدمة فِيْ المجال الهندسي والفني.
- يعد اختبار الشد من الاختبارات الفِيْزيائية المهمة، حيث يستخدم اختبار الشد الميكانيكي على نطاق واسع لقياس قوة المواد المستخدمة فِيْ الأعمال الهندسية.
- من الضروري استخدام اختبار الشد فِيْ تطبيقات البناء المختلفة لمعرفة جودة المواد المستخدمة وتجنب أي خلل فِيْ العمل الهندسي.
- يحدد اختبار الشد قدرة وتحمل المواد وتحملها للتعرض للكسر، من أجل تحديد ما إذا كانت مناسبة للاستخدام فِيْ الأعمال الهندسية أم لا.
- يمكن استخدام اختبار الشد فِيْ حالة معينة أو ظروف محددة لمعرفة خصائص المادة وقدرتها على تحمل مثل هذه الظروف.
- حققت اختبارات الشد فائدة كبيرة لمجال الهندسة من خلال تحديد ومعرفة خصائص جميع المواد الهندسية.
- من خلال اختبار الشد، تم تطوير العديد من المواد الهندسية وتم تطوير خصائصها لتناسب العمل الهندسي.
- يوفر اختبار الشد معلومات عَنّْ مدى تفاعل المواد الهندسية مع المتغيرات التي تتعرض لها.
- يتم تصنيف المواد الهندسية من خلال اختبار الشد عَنّْ طريق تحديد المواد التي يمكنها تحمل الإجهاد وقوة الخضوع والمواد التي لا يمكنها ذلك.
- يحتوي جهاز اختبار الشد على العديد من الأجهزة التي يمكن استخدامها، ويتم استخدام جهاز اختبار الشد بطريقة معينة حتى يتمكن من الحصول على معلومات حول المواد.
علاقة قانون هُوك باختبار الشد
- قبل أن نبدأ فِيْ تقديم طريقة اختبار السحب، نحتاج إلَّى الإشارة إلَّى قانون هُوك كواحد من أهم القوانين المتعلقة باختبار السحب.
- فِيْ عام 1660 م، وضع العالم روبرت هُوك قانونًا خاصًا للمواد الصلبة، بعد إجراء العديد من الدراسات والأبحاث.
- ينص هذا القانون على أنه عَنّْدما تتحرك جسيمات المادة، فإنها تتناسب طرديًا مع الضغط أو مقدار القوة.
- يتسبب الإزاحة فِيْ حدوث تشوه أو عدم توازن فِيْ الشكل والحجم الأصليين للمادة، لذلك من الضروري معرفة التغييرات التي تحدث فِيْ المادة عَنّْد حدوث الإزاحة.
- يُعرف قانون هُوك أيضًا باسم قانون المرونة لأنه يشير إلَّى سلوك المادة عَنّْد محاولة العودة إلَّى حالتها الأصلية قبل الخضوع للنزوح.
- تكَمْن العلاقة بين اختبار الشد وقانون هُوك فِيْ قياس قانون هُوك، التغيير الذي يحدث فِيْ حجم وشكل المادة، بينما يتعامل قانون الشد مع قياس قدرة المادة على تحمل قوة الضغط. والتوتر
- فِيْ اختبار الشد، لا تعود المادة إلَّى شكلها وحجمها الأصليين بعد التعرض للضغط والإجهاد، لأن تشوه البلاستيك يحدث فِيْ المادة.
كَيْفَِيْة إجراء اختبار السحب
من أهم المعلومات التي تجيب على السؤال ما هُو اختبار الشد كَيْفَِيْة عمل اختبار السحب والخطوات المهمة فِيْ هذا الاختبار
- يشبه اختبار الشد العديد من الاختبارات من حيث أن هناك خطوات وإجراءات مهمة يتم اتباعها لتنفِيْذ اختبار الشد بنجاح على مادة معينة.
- الخطوة الأولى فِيْ الاختبار هِيْ إحضار الأدوات اللازمة لهذا الاختبار، فهِيْ تتطلب إحضار جهاز اختبار الشد.
- يجب أن يكون لجهاز اختبار الشد بعض الخصائص من حيث ملاءمته للمادة المراد اختبارها.
- يعد مقياس التمدد أحد الأدوات المهمة فِيْ اختبار الشد، والذي يقيس جميع المراحل التي تتوسع فِيْها المادة أو العينة.
- يتم إحضار مقبض لمعرفة مدى ملاءمة العينة للاختبار. هناك العديد من أنواع المقابض، مثل مقابض الإسفِيْن.
- يعتبر الجهاز الذي يراقب القياسات والنتائج من أهم أدوات اختبار الشد، وبعد الانتهاء من جميع أدوات الاختبار تأتي الخطوة الثانية الخاصة بالعينة.
- توضع عينة الاختبار فِيْ قوالب يتم تحديدها حسب جهاز اختبار الشد، وفِيْ معظم الأجهزة نجد أن القوالب تأخذ شكل وصورة عظم الكلب.
- الخطوة الثالثة هِيْ وضع الحلقات على الجانبين السفلي والعلوي، ثم يتم وضع العينة بين الحلقات.
- يربط الباحث مقياس التمدد بالعينة، ومن أجل معرفة درجة التغيير فِيْ المادة، يتم وضع المقياس على طول المادة.
- تأتي الخطوة الأخيرة عَنّْدما يفصل الباحث السيقان ولكن بسرعة وثبات فِيْ نفس الوقت، ثم يتبع التغييرات التي تحدث فِيْ المادة فِيْ اختبار الشد.
حسابات اختبار الشد
- عَنّْدما تبحث عَنّْ ما هُو اختبار السحب يجب أن نشير إلَّى أن اختبار الشد لا يقتصر على القيام به وحده، حيث يقوم الباحث بإجراء العديد من العمليات الحسابية بعد أخذ نتائج الاختبار.
- حساب الإجهاد هُو أحد العمليات الحسابية التي يقوم بها الباحث بعد استخلاص نتائج الاختبار، وفِيْ هذه العملية يتم حساب متوسط مقاومة الشد التي تعرضت لها العينة.
- توجد معادلة لحساب الشد، حيث تُحسب قوة الشد بوحدة نيوتن والتوتر فِيْ باسكال، وتُحسب مساحة العينة بالمتر المربع.
- يقوم الباحث بحساب التشوه الذي يهدف إلَّى حساب درجة التشوه للعينة التي قدمت لها فِيْ اختبار الشد.
- يتم استخدام معادلة لحساب الانفعال ويتم ترتيبها بطريقة معينة.
- يبدأ بالتشوه، ثم التغيير الذي يحدث فِيْ طول المادة، ثم يحسب الطول الأصلي للمادة.
- الخطوة الأخيرة هِيْ حساب طول المادة قبل الكسر.
- بحساب مساحة العينة من حيث الانخفاض، يأخذ الباحث فِيْ الاعتبار بعد إجراء الاختبار لحساب مساحة المادة لمعرفة التغيير الذي حدث فِيْ المنطقة.
- معادلة التناقص فِيْ مساحة المادة هِيْ معرفة النسبة المئوية للانخفاض فِيْ مساحة العينة ويُرمز إليها بالرمز RA٪.
- تُحسب مساحة العينة الأصلية ويُشار إليها بالرمز A0. تحتوي المعادلة على حساب التغيير الذي يحدث فِيْ منطقة العينة ومعرفة المنطقة قبل الانكسار.
- من أهم العمليات الحسابية التي يقوم بها الباحث حساب معامل المرونة.
- وهُو المسؤول عَنّْ إعادة المادة إلَّى شكلها وحجمها الأصليين ويُعرف بمعامل يونغ.
- يعد حساب نسبة الاستطالة أحد الحسابات التي يتم إجراؤها بعد إكَمْال اختبار الشد لمعرفة التغير فِيْ طول المادة.
أنواع أجهزة اختبار الشد
- من المعلومات المهمة المتعلقة بإجابة السؤال ما هُو اختبار الشد معرفة معدات اختبار الشد.
- هناك نوعان من أجهزة اختبار السحب، أجهزة اختبار السحب الميكانيكية وأجهزة اختبار السحب الهِيْدروليكية.
- يعتبر جهاز اختبار الشد الميكانيكي أحد الأجهزة المميزة لإجراء اختبار الشد، حيث يعتمد هذا الجهاز بشكل أساسي على دوران المسمار.
- جهاز اختبار السحب الميكانيكي مناسب للاستخدام مع البلاستيك والمواد التي لها خصائص مقاومة الماء.
- يمكن استخدام جهاز اختبار الشد الميكانيكي مع الألواح والأسلاك المعدنية والكابلات والمواد المطاطية التي يمكن استخدامها فِيْ هذا الجهاز.
- جهاز اختبار الشد الهِيْدروليكي على عكس جهاز اختبار الشد الميكانيكي، يعتمد هذا الجهاز على استخدام الأسطوانات الهِيْدروليكية.
- يتميز هذا الجهاز بتطبيق قوة أعلى فِيْ اختبار الشد من جهاز اختبار الشد الميكانيكي.
- من عيوب جهاز اختبار التوتر الهِيْدروليكي أن جهاز التحكَمْ داخل هذا الجهاز غير صحيح لأنه يعتبر جهاز غير دقيق.
- يتم استخدام جهاز اختبار الشد الهِيْدروليكي مع مواد البناء، ومحامل الجسور، والمواد المركبة، والمواد الثقيلة.
- نجد أن حمولة جهاز اختبار السحب الهِيْدروليكي تتجاوز عمومًا 300 كيلو نيوتن، وهِيْ حمولة عالية.
أهمية اختبارات الشد
- مما سبق نستنتج أن اختبار الشد له أهمية كبيرة فِيْ مجالات الهندسة والتقنية، وأن اختبار الشد يحقق فائدة كبيرة.
- من خلال اختبارات الشد، يمكننا تجنب التعرض للمخاطر والأزمات الموجودة فِيْ المباني الهندسية.
- يحقق اختبار الشد الأمان لأنه يوفر الكثير من المعلومات المتعلقة بخصائص المواد المستخدمة فِيْ البناء.
- يحدد اختبار الشد مرونة المواد ويحدد قوة الشد وتحملها عَنّْد تعرضها للتوتر والتوتر.
- تعتبر اللدونة من أهم النتائج التي يمكن أن يوفرها اختبار الشد.
- يتم ذلك من خلال معرفة إلَّى أي مدى يمكن للمادة أن تعود إلَّى شكلها وحجمها الأصليين قبل أن يتم الضغط عليها.
- تعتبر نسبة بواسون من أهم الفوائد التي حققها اختبار الشد من خلال المقارنة بين التشوه المحوري للمادة والتشوه الجانبي.