Sådan beregnes kompressiv styrke

Kompressionsstyrke involverer testning og beregning af, hvor godt en given prøve, produkt eller materiale kan overleve kompressionsspænding. I modsætning til spænding, som udvider eller trækker, betyder kompression en prøve, et produkt eller et materiale, der forkortes eller presses ned. Kompressionsstyrken af ​​et materiale er det punkt, hvor materialet fejler. Beregning af kompressionsstyrke indebærer testning for at finde dette fejlpunkt og bruge dataene fra testen til at matche beregningen. Det endelige kompressionsstyrke tal er i pund-kraft pr. Kvadrat-tommer eller psi.

Indstil en test for at bestemme den maksimale belastning af prøven eller materialet, som du søger at beregne kompressionsstyrken. Denne test skal være unik for din prøve. Bestem maksimumsbelastningen af ​​kompressionsspændingen, som prøven kan håndtere i enheder af pounds-force eller lbf. Placer din prøve på en fast overflade og læg en kraft på din prøve med testapparatet, indtil prøven fejler eller knuses. Ved svigt skal du registrere fejlstyrken i enheder af lbf. Kraften skal være tilstrækkelig til at prøven falder inden for 15 minutter efter påføring af den.

Beregn tværsnitsarealet eller A, af prøven. Hvis din prøve er cirkulær eller cylindrisk, skal du bruge formlen A = 3.1415r ^ 2, hvor r er prøveens radius. Hvis prøven er firesidet, skal du bruge formlen A = LW, hvor L er længden og W er bredden. Området vil være i enheder af i 2 eller kvadrat inches. Hvis vi for eksempel antager, at du har en cirkulær prøve med en radius på 2 inches, vil dit område være 12,56 i ^ 2:

A = 3.1415r ^ 2 = (3.1415) (2 ^ 2) = ( 3.1415) (4) = 12.56 i ^ 2

Beregn kompressionsstyrken ved hjælp af formlen S = P /A, hvor S er kompressionsstyrken, P er den maksimale belastning, der påføres prøven, og A er området . Din endelige trykstyrkeværdi vil være i enheder af lbf /in ^ 2, hvilket er det samme som tryk eller psi. Hvis din maksimale belastning f.eks. Er 20.000 lbf, og din A er 12,56in ^ 2, er din kompressionsstyrke 1.592 lbf /in ^ 2 eller 1.592 psi:

S = P /A = 20.000 lbf /12,56 i ^ 2 = 1.592 lbf /in ^ 2 = 1,592 psi

Tip

Selvom psi er en engelsk enhed til fælles brug i USA, er den foretrukne videnskabelige tilsvarende trykværdi pascal. Fordi pascals angiver relativt små mængder tryk, måler målinger for trykstyrke typisk bruge MPa eller megapascal til metaller, mineraler og andre fælles materialer.