كيفية حساب القوة الضاغطة

المحتوى

• TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم يقرأ)
• اعتبارات لاختبار الحمل الضاغط
• نقاط البيانات في صيغة الإجهاد الضاغط
• نصائح
• حساب القوة الضاغطة

القوة الضاغطة هي وسيلة فعالة لقياس مقدار الحمل الذي يمكن للسطح أو المادة تحمله. يتم إجراء اختبار لهذا النوع من القوة عن طريق ممارسة القوة لأسفل على الجزء العلوي من الجسم ، مقترنة بقوة مساوية ومعاكسة تمارس لأعلى في الأسفل. بعبارة أخرى ، تقوم بالضغط عليها - ثم تستخدم صيغة رياضية بسيطة لتحديد الحمل الضغطي الذي استغرقته قبل فشل المادة.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم يقرأ)

صيغة ضغط الضغط هي:

CS = F ÷ A ، أين CS هي قوة الضغط ، F هي القوة أو الحمل عند نقطة الفشل و أ هي مساحة السطح الأولية المستعرضة.

اعتبارات لاختبار الحمل الضاغط

يتطلب اختبار قوة الانضغاط قياسات دقيقة ، لذلك يجب إجراء عملية "الاسكواش" لاختبار الإجهاد الانضغاطي في ظل ظروف يتم التحكم فيها بعناية ، بما في ذلك القوى المتساوية والمعارضة المطبقة لضغط المواد من أعلى وأسفل.

وبسبب هذا ، ولأنه يتم إجراء الاختبار إلى حد الفشل أو التشوه الدائم ، فلن تختبر بنية فعلية في الموقع ؛ بدلاً من ذلك ، يمكنك اختبار نموذج مكعب أو أسطواني. يضمن شكل المكعب أو الأسطوانة أن يكون لديك أسطح مستوية ومتوازية في أعلى وأسفل العينة ، ويجب أن يكون كلا الوجهين مستعرضين - أي ، يتم نقلهما بالزاوية اليمنى إلى المحور العمودي للعينة.

نقاط البيانات في صيغة الإجهاد الضاغط

بمجرد إعداد العينة الخاصة بك في الجهاز المناسب لعملية "الاسكواش" العلمية ، ستحتاج إلى ملاحظة نقطتي البيانات. الأول هو المنطقة المستعرضة للعينة التي تعبرها ، أو ، بطريقة أخرى ، المساحة السطحية لأحد وجوهها فقط.

نقطة البيانات الأخرى التي يجب عليك قياسها هي القوة المطبقة على عيّنتك في اللحظة التي تفشل فيها. ستطبق القوة ببطء حتى الفشل ، والذي يعرف عادة بأنه تشوه دائم. بمعنى آخر ، تشوه لن يعود إلى شكله الأصلي بمجرد إزالة قوة الضغط. غالبًا ما يحدث "التشوه الدائم" عندما ينكسر الكائن.

نصائح

حساب القوة الضاغطة

بمجرد حصولك على نقاط البيانات هذه - سواء قمت بقياسها بنفسك في المختبر أو استلمتها في مشكلة في الكلمات - يمكنك حساب قوة الضغط الخاصة بك. الصيغة هي:

CS = F ÷ A ، أين CS هي قوة الضغط ، F هي القوة أو الحمل عند نقطة الفشل و أ هي مساحة السطح الأولية المستعرضة.

مثال: لقد طُلب منك حساب قوة الضغط لأسطوانة الخرسانة. تقاس كل الوجوه المستعرضة للأسطوانة 6 بوصات ، وفشل الأسطوانة بقوة 71000 رطل. ما هي قوة الضغط لتلك العينة من الخرسانة؟

يمكنك المضي قدمًا والاستعاضة عن قياس القوة ، 71000 رطل ، في المعادلة الخاصة بك F. ولكن لا تتسرع وتوصيل 6 بوصات لمنطقة السطح مستعرضة ، أ. لقد أعطيت قطر وجه الاسطوانة ، لكن ما تحتاجه هو مساحة سطح ذلك الوجه.

لحساب مساحة السطح ، تذكر أن مساحة الدائرة هي πr²، أين ص هي دائرة نصف قطرها الدوائر ، أي ما يعادل نصف قطر الدوائر. لذلك يبلغ قطر دائرة نصف قطرها 6 بوصات ، ويبلغ قطرها 3 بوصات ، وتبلغ مساحتها π (3)² = 28.26 في².

الآن بعد أن حصلت على هذه المعلومات ، تقرأ المعادلة كما يلي:

CS = 71000 جنيه ÷ 28.26 بوصة² = 2512 رطل

وبالتالي فإن قوة الضغط لعينتك هي 2،512 رطل. بالمناسبة ، هذا يتوافق مع قوة الضغط القياسية 2500 رطل من الخرسانة للتطبيقات السكنية ؛ يمكن أن يكون للخرسانة للمباني التجارية قوة ضغط تبلغ 4000 رطل أو أكثر.