منحنی تنش-کرنش

منحنی تنش-کرنش (به انگلیسی: Stress–strain curve) یکی از روش‌های نمایش گرافیکی ارتباط تنش با کرنش است که از بارگذاری اجسام با سرعت ثابت و اندازه‌گیری میزان تغییر شکل حاصل در آزمون کشش بدست می‌آید. شکل این منحنی به ترکیب، ریزساختار، دمای آزمون، سرعت بارگذاری، نحوهٔ بارگذاری، اندازهٔ نمونه و شکل نمونه وابسته است.

نمودار تنش-کرنش مهندسی (قرمز) و نمودار تنش-کرنش حقیقی (آبی) فولاد سازه‌ای
۱-استحکام نهایی
۲-استحکام تسلیم
۳-شکست
۴-ناحیهٔ کارسختی
۵-ناحیهٔ گلویی‌شدن

نمودار تنش-کرنش مهندسی

برای بدست‌آوردن نمودار تنش-کرنش مهندسی از داده‌های آزمون کشش تک‌محوره، نیروی اعمالی به نمونه بر سطح مقطع اولیه و نیز ازدیاد طول نمونه بر طول اولیهٔ آن تقسیم می‌شود. در موادی که تغییر شکل پلاستیک در بخش کوچکی از نمونه متمرکز شده و با گلویی‌شدن می‌شکنند، کرنش شکست به طولی از نمونه که تحت تنش قرار می‌گیرد وابسته‌است.

نمودار تنش-کرنش حقیقی

از آنجایی که در رسم منحنی تنش-کرنش مهندسی تنها ابعاد اولیهٔ نمونه برای محاسبه استفاده می‌شود، در موادی که تغییر شکل پلاستیک قابل توجهی داشته‌باشند و یا در موادی که تغییر شکل پلاستیک در بخش کوچکی از نمونه متمرکز می‌شود، نمودار تنش-کرنش مهندسی به‌طور مستقیم معیاری از رفتار مواد در تغییر شکل نیست. در مقابل برای رسم نمودار تنش حقیقی-کرنش حقیقی از ابعاد لحظه‌ای نمونه استفاده می‌شوند. کاهش سطح مقطع نمونه در هنگام کشش باعث کاهش تنش مهندسی/ظاهری نمونه در مقایسه با تنش حقیقی می‌شود؛ بنابراین معمولاً نمودار تنش-کرنش حقیقی بالای نمودار تنش-کرنش مهندسی قرار می‌گیرد.

پانویس

منابع

Cardarelli, François (2008). Materials Handbook, A Concise Desktop Reference (به انگلیسی) (2nd ed.). London: Springer-Verlag. doi:10.1007/978-1-84628-669-8.
Dieter, George E (1988). Mechanical Metallurgy (به انگلیسی). UK: McGraw-Hill.
Dowling, Norman E (2013). Mechanical Behavior of Materials, Engineering Methods for Deformation, Fracture, and Fatigue (به انگلیسی) (4th ed.). Pearson Education Limited.
Hertzberg, Richard W (1996). Deformation and Fracture Mechanics of Engineering Materials (به انگلیسی) (4th ed.). USA: John Wiley and Sons, Inc.
Moosbrugger, Charles (2002). Atlas of Stress-Strain Curve (به انگلیسی) (2nd ed.). USA: ASM International.

[1] Cardarelli, Materials Handbook, 8.

[2] Dieter, Mechanical Metallurgy, 276.

[3] Moosbrugger, Atlas of Stress-Strain Curve, 1.

[4] Dieter, Mechanical Metallurgy, 276.

[5] Dowling, Mechanical Behavior of..., 140.

[6] Moosbrugger, Atlas of Stress-Strain Curve, 1.

[7] Dowling, Mechanical Behavior of..., 140.

[8] Moosbrugger, Atlas of Stress-Strain Curve, 1.

[9] Dieter, Mechanical Metallurgy, 276.

[10] Moosbrugger, Atlas of Stress-Strain Curve, 1.

[11] Moosbrugger, Atlas of Stress-Strain Curve, 1.

[12] Dieter, Mechanical Metallurgy, 275.

[13] Hertzberg, Deformation and Fracture..., 22.

[14] Dieter, Mechanical Metallurgy, 72.

[15] Moosbrugger, Atlas of Stress-Strain Curve, 2.