فهرست :

مقدمه                                                      

منحني تنش- كرنش                                       

منحني تنش- كرنش مهندسي                            

منطقه ي كشسان يا الاستيك                             

منطقه ي مومسان يا پلاستيك                           

منحني تنش- كرنش حقيقي                              

توزیع کرنش در نمونه ی کششی                      

بررسي اثر عوامل  مختلف در تست كشش            

اثر آهنگ كرنش                                         

اثر دما                                                    

شرح آزمایش                                             

نمونه هاي تست كشش                                   

دستگاه كشش                                             

نمونه ی فولادی استوانه ای                            

نمونه ی فولادی تخت                                  

نمونه ی آلومینیم استوانه ای                            

نمونه ی آلومینیم تخت                                   

پلیمر تخت                                                

نمودار تنش- کرنش مهندسی پلیمر تخت               

تحلیل ونتیجه گیری                                      

سطح مقطع شکست نمونه ها                           

آزمايش كشش مهندسي براي نشان دادن اطلاعات اساسي درباره ي استحكام مواد و به عنوان آزمايشي براي پذيرش خصوصيات ماده كاربرد زيادي دارد. در اين آزمايش نمونه تحت نيروي كششي يك بعدي كه به طور پيوسته زياد مي شود،قرار دارد و اين در حالي است كه ازدياد طول نيز به طور همزمان مشاهده مي شود. تنش-كرنش مهندسي بر اساس بار وارده-ازدياد طول بنا مي شود(شكل 1). 

 از روی منحنی تنش-كرنش مي توان مقادیر تنش تسلیم نمونه، استحکام کششی ، ازدیاد طول و انرژی جذب شده توسط نمونه و… به دست آورد.

منحني تنش- كرنش

در مجموع دو نوع منحني تنش-كرنش وجود دارد: 

1.منحني تنش- كرنش مهندسي 

2.منحني تنش- كرنش حقيقي

در زير به بررسي اين منحني ها و ذكر تفاوت هاي اين دو منحني مي پردازيم. 

1)منحنی تنش- کرنش مهندسی:

شاید مهم ترین تست برای تحلیل مکانیکی مواد تست کشش باشد که یک نمونه با هندسه مشخص توسط فک های دستگاه کشیده می شود و یک transducer که به طور سری به فک های دستگاه متصل شده است ، رابطه بار اعمالی به نمونه و ازیاد طول نمونه را به پردازنده دستگاه ارسال می کند.

تنش و كرنش مهندسي بر اساس مقادير بار وارده – ازدياد طول بنا مي شود. تنشي كه در اين منحني تنش و كرنش استفاده مي شود تنش طولي ميانگين در نمونه ي كشش است كه از تقسيم بار بر سطح مقطع اوليه به دست مي آيد و آن را با S نمايش مي دهند.         

P، تنش طولي ميانگين وA0 ، سطح مقطع نمونه مي باشد.

نكته ي مهم اين است كه همان طور كه مشاهده مي شود اثر تغيير سطح مقطع در تنش مهندسي در نظر گرفته نمي شود. 

كرنش مورد استفاده در منحني تنش و كرنش مهندسي ، كرنش خطي ميانگين است كه از تقسيم ازدياد طول بر طول اوليه سنجه به دست مي آيد و آن را با e نمايش مي دهند.

L0 ، طول اوليه ي نمونه وL ، طول نمونه در هر لحظه مي باشد.  

شكل ومقدار منحني تنش- كرنش يك فلز به تركيب شيميايي ، عمليات حرارتي ، تاريخجه قبلي تغيير شكل مومسان و آهنگ كرنش ، دما و حالت تنش وارده هنگام آزمايش كشش بستگي دارد. استحكام كششي نهايي (Ultimate tensile strength)  ،استحكام تسليم (Yield strength) ، درصد ازدياد طول ( (Elongationو درصد كاهش سطح مقطع (Reduction area)  پارامترهايي هستند كه در تشريح منحني تنش و كرنش هر فلز به كار مي روند. دو پارامتر اول معرف استحكام (strength) و دوتاي بعدي معرف نرمي (Ductility) هستند.

منحني تنش- كرنش مهندسي را مي توان به  محدود ه ي اصلي تقسيم كرد:

1.منطقه ي كشسان (Elastic region)  

2.منطقه ي مومسان (Plastic region) 

لازم به توضيح است كه محدود ه ي پلاستيك را نيز مي توان به دو محدوده با تغيير شكل يكنواخت و تغيير شكل غير يكتواخت تقسيم كرد، كه درادامه توضيح داده خواهد شد. قبل از بررسي اين مناطق بايد به تعاريف زير دقت كرد.

تعاريف : 

استحكام تسليم (YS):

تنشي كه تسليم وشروع تغيير شكل مومسان، از اين تنش به بعد مشاهده مي شود. تسليم در اغلب فلزات انعطاف پذير چنان تدريجي است كه به سختي مي توان آغاز تغيير شكل مومسان را تعيين كرد. به همين دليل، تنش تسليم را معمولاً به روش "اٌفست" تعيين مي كنند. از نقطه 0.2 درصد كرنش ، خطي به موازات بخش كشسان خطي منحني تنش و كرنش ، ويا به فاصله ي كرنشي برابر 0.002 از مبداء مختصات رسم مي شود. استحكام تسليم  0.2 درصد از برخورد اين خط با منحني تنش و كرنش به دست مي آيد.