Sådan beregnes en vægt-til-styrke-ratio

Et lavt vægt-til-styrke-forhold er ikke kun ønskeligt i gymnastiksalen. Vægt-til-styrke-forholdet, når det er beskrivende for et materiale, relaterer materialets densitet til dets evne til at modstå permanent deformation eller brud under tryk. Værdier med lavt forhold indikerer, at materialet er let, men kan bære betydelig belastning. Høje værdier beskriver tunge materialer, der let deformeres eller brydes. Vægt-til-styrke-forholdet anvendes typisk i en omvendt form som styrke-til-vægt-forholdet; det betegnes derefter materialets specifikke styrke.

Mål materialets masse ved hjælp af skalaen. Hvis du f.eks. Bestemmer vægt-til-styrke-forholdet af titan, vejer du titanet og rapporterer massen i gram (g) eller kilogram (kg). For at konvertere titanmassen fra gram til kilogram, divider massen med 1.000. For eksempel er en masse på 9,014 gram ækvivalent med 0,009014 kg: 9,014 /1000 \u003d 0,009014.


Bestem materialets volumen. Ved regelmæssigt formede prøver skal du bruge en lineal til at måle prøvens dimensioner og beregne lydstyrken ud fra dimensionerne. For eksempel, hvis materialet er i form af en terning med sidelængder på 1 cm, er volumen af terningen lig med sidelængden i terningen: 1 x 1 x 1 \u003d 1 cm ^ 3. For uregelmæssigt formede prøver kan voluminet opnås ved en fremgangsmåde med fluidfortrængning. Mål vandstanden i en gradueret cylinder før og efter nedsænkning af prøven i vandet. Ændringen i vandstand svarer til volumenet af prøven i kubikcentimeter. For eksempel, hvis vandstanden, før prøven tilsættes, er 10 cm ^ 3, og vandstanden efter tilsætning af prøven er 15 cm ^ 3, er prøvevolumenet fem kubikcentimeter: 15 - 10 \u003d 5. Konverter volumener givet i kubikcentimeter til kubikmeter ved at dividere med 1 x 10 ^ 6. For eksempel er et volumen på 5 cm ^ 3 lig med 5 x 10 ^ -6 m ^ 3: 5/1 x 10 ^ 6 \u003d 5 x 10 ^ -6.


Beregn materialets densitet ved at dele prøveens masse efter dens volumen. For eksempel vil en titanprøve, der vejer 9,014 gram og optager to kubikcentimeter, have en massefylde 4,507 kg pr. Kubikmeter: 9,014 /1000 /(2/1 x 10 ^ 6) \u003d 4507.


Bestem det ultimative styrken af materialet fra vendepunktet for materialets spændings-belastningskurve ved at spore materialets spændings-belastningskurve, indtil kurven når sit højeste punkt. Værdien aflæst fra spændingsaksen eller y-aksen er materialets ultimative styrke.


Del tætheden med den ultimative styrke for prøven for at opnå vægt /styrke-forholdet for materialet . For eksempel har titan en ultimativ styrke på 434 x 10 ^ 6 N /m ^ 2 og en densitet på 4507 kg /m ^ 3. Vægt til styrke-forholdet for titan er 1,04 x 10 ^ -5 kg /Nm: 4507/434 x 10 ^ 6 \u003d 1,04 x 10 ^ -5.