إختبار الشد أو(Tensile Test)
هو أحد أهم الاختبارات الاساسية في ميكانيكا المواد، ويتم من خلال شد أو سحب قطعة من مادة ما الى أن تنفصل الى قطعتين وخلال عملية السحب يتم قياس القوة ومسافة التمدد في المادة المسحوبه.
من هذا الاختبار يتشكل لنا منحنى الجهد – الاستطاله (Stress vs Strain Curve)، وهي مقدار قياس إستطالة المادة بالنسبة للجهد المطبق عليها.
أما الجهد فيتم تعريفه بأنه القوة على مساحة المقطع التي تقع علية القوة وتكون وحدتها (N/m^2)ويتم وضع الجهد في المحور الراسي (Y-axis)، الاستطالة (Strain) وتصف مقدار تشكل المادة خلال عملية السحب وتوجد من خلال قسمة مقدار التغير في الطول على الطول الاصلي للقطعة – ويوضع ف المحور الافقي.
وحتى نفهم الفكرة لنتابع التغير في المنحنى فنلاحظ أنه عندما يزيد الجهد تزيد معه الاستطالة وتسمى هذه المنطقة للعلاقة الخطية بمنطقة التشكل المرنة (Elastic deformation region) وتعني أنه إذا تم إزالة القوة في هذه المنطقة فسوف تعود المادة لشكلها الاصلي قبل تطبيق القوة أو الجهد عليها –
على سبيل المثال المطاط عندما تسحبه يعطيك أضعاف طولة الأصلي وما إن تترك المطاط حتى يعود لشكله الأصلي ويحدث مثل هذه العمليه في المعادن في منطقة التشكل المرن.
في نهاية هذه المنطقة تكون لدينا نقطة الانصياع(Yield point) وفي حال تخطي هذه النقطة فإن عملية التشكل ستكون دائمة بحيث أنه إذا تم إزالة القوه فإن المعدن لا يعود الى شكله الاصلي ولذلك يسمى بـ(Plastic deformation)أو التشكل اللدن. يستمر الجهد بالزيادة حتى يصل لأعلى نقطة قوة...
...يمكن للمادة تحمل الجهد عندها وهي الـ(Ultimate Strength)بعد هذه النقطة يقل الحاجة الى جهد عالي وذلك لأن مساحة المقطع بدأت تقل مع إستطالة المادة، فتبدأ تقل مساحة المقطع مع تشكل العنق (Necking) في منتصف أو قريب من منتصف طول القطعة وتستمر الى أن ينكسر المعدن أو ينفصل.
من هذا المنحنى يتم إيجاد معلومات مهمة عن المواد ومنها
1-الـ(Young's Modulus) أو (Elastic Modulus):
وهي قيمه تقيس مقاومة المادة للتشكل المرن وتعني مقامومة المادة للتغيير في منطقة(Elastic deformation region) ويمكن إيجادها من خلال حساب الميل في المنطقة الخطية....
...( كل ما كان الميل أكثرحدة كل ما كانت المادة أكثر صلابه ) على سبيل المثال في الكاربون ستيل الميل يكون حاد بينما في المطاط العكس وعليه فإن (Young's Modulus) في المطاط يكون أقل.
أما إستخداماته فهو أكثر خصائص المواد إستخداما في التطبيقات الهندسية لتوقع التغير الذي يطرأ على المواد في حال تعرضت لقوة محدده.
2-الـ(Yield strength )
3-الـ( Ultimate Tensile strength)
وغيرها من المعلومات بطرق مباشرة أو غير مباشرة.
وتعتبرالـ(Yield strength )و( Ultimate Tensile strength) من أهم الخصائص الميكانيكية للمواد بحيث أن المهندس...
...يقوم بقسمتهم على معامل الأمان (Factor of safety) ليحدد أكبر قدر من الجهد المسموح الوصول له (Max allowable stress) قبل ان تصبح هذه المادة غير آمنه للإستخدام، وهو من أهم معالم تصميم المنتجات.