Próba ściskania odkształceń płaskich
Test ściskania odkształcenia płaskiego jest specjalistycznym testem stosowanym w przypadku niektórych materiałów, od metali po gleby.
Metale
Jedna z odmian tego testu jest również znana jako test Wattsa-Forda . Jest to inżynieryjny i jest szczególnie wyspecjalizowanym sposobem określenia niektórych właściwości materiałowych badanego metalu , a jego specjalizację można podsumować następującym cytatem:
Badanie jest przydatne, gdy kawałki blachy są zbyt małe, aby przeprowadzić próbę rozciągania w zrównoważonej próbie dwuosiowej. Może dać krzywe naprężenia-odkształcenia do znacznie wyższych odkształceń niż próby rozciągania.
Testy ściskania płaskiego są zwykle stosowane do pomiaru właściwości mechanicznych i badania rozwoju mikrostruktury w trakcie obróbki termomechanicznej. Podczas badania próbkę umieszcza się pomiędzy stemplami a płytkami ograniczającymi. Po dociśnięciu górnego stempla podczas badania materiału próbkę rozciąga się w kierunku poziomym. Tarcie pomiędzy narzędziem a próbką można zmniejszyć poprzez zastosowanie smarów, takich jak grafit, MoS2, szkło lub PTFE (teflon).
Badanie zasadniczo polega na ściskaniu cienkiego metalowego pręta przez dwa równie szerokie paski ściskające, które znajdują się po przeciwnych stronach cienkiego pręta. Następnie, w zakresie rosnących obciążeń pręta, siły ściskające prowadzą do zmniejszenia grubości metalowego pręta. Tę zmianę grubości mierzy się następnie sekwencyjnie po każdym obciążeniu i po wykonaniu pewnych obliczeń można wykreślić krzywą naprężenia-odkształcenia .
Zaletami testu Wattsa-Forda jest to, że jest wygodny do badania cienkich arkuszy lub pasków, przypomina proces walcowania (w analizach produkcyjnych), można zminimalizować efekty tarcia, nie występuje „beczkowanie”, jak miałoby to miejsce w przypadku cylindrycznej próby ściskania, a płaskie odkształcenie odkształcenia ułatwia analizę.
Krzywa naprężenia-odkształcenia
Krzywa naprężenia-odkształcenia to zależność pomiędzy naprężeniem (siła na jednostkę powierzchni) a odkształceniem (wynikającym z ściskania/rozciągania, znanym jako odkształcenie), które wykazuje dany materiał; Krzywe naprężenia-odkształcenia różnych materiałów znacznie się różnią, a różne próby rozciągania przeprowadzone na tym samym materiale dają różne wyniki w zależności od temperatury próbki i prędkości obciążenia. Podczas przeprowadzania testów Wattsa-Forda temperatury próbek metali będą się wahać od 800-1100 °C, a szybkości odkształcenia będą wynosić (0,01-10 s-1).
Ciśnienie
Średni nacisk na jednostkę powierzchni styku stempla z próbką wyraża się jako: P= F/(wb), gdzie F to siła, w to szerokość stempla, b to szerokość próbki.