¿Por qué utilizar una forma de 'hueso de perro' para las muestras de ensayo de tracción?

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¿Por qué la forma del espécimen de prueba de tensión tiene forma de hueso de perro?

Sé que es para que la deformación se limite a la región central estrecha y para reducir la probabilidad de fractura en los extremos de la muestra. ¿Pero por qué es tan importante? ¿Por qué no se puede usar un espécimen en forma de cilindro que tiene un radio uniforme a lo largo del espécimen? ¿Por qué, por ejemplo, importa si se fractura cerca del final (cerca de la región donde abrazó la muestra en la máquina)?

mechanical-engineering metallurgy strateeg32
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Puede usar absolutamente una muestra de cilindro , aunque aún necesita ajustarla para controlar la ubicación de la falla. Esto sería particularmente conveniente cuando desee probar el rendimiento en el mundo real de los miembros / componentes en forma de barra. Pero parece menos práctico; su máquina debe ser capaz de ejercer más fuerza para probar un objeto del mismo tamaño aproximado (principalmente longitud) si la muestra no es plana, y los agarres ya no serán simples abrazaderas, por lo que puede ser un poco más complicado en cuanto al diseño y menos conveniente para operar.
Aire

Respuestas:

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Medio respondiste tu propia pregunta. Prevenir fallas en los agarres es importante. Además, las empuñaduras de las máquinas de prueba de tracción tienen dientes para lograr un agarre suficientemente fuerte que pueda soportar las fuerzas requeridas para deformar la muestra longitudinalmente. Los dientes típicamente causan deformación plástica de la parte agarrada de la muestra. La deformación plástica en los agarres puede cambiar las propiedades del material, y definitivamente cambia la geometría de la muestra. La geometría de la muestra cambia de tal manera que crea concentraciones de tensión en la región agarrada. Ambos cambios contribuirían a una medición incorrecta si ocurriera una falla en los agarres en una muestra cilíndrica o de barra sin extremos agrandados.

wwarriner
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Starrise dio una buena explicación de las razones por las cuales una forma de hueso de perro es importante para la porción de tensión de una prueba de tensión, pero hay otra propiedad que generalmente se mide al mismo tiempo: elongación .

El alargamiento se mide colocando un medidor en la sección reducida. Es importante que el alargamiento ocurra en esta área para que las mediciones sean precisas. Si se usa el movimiento de los agarres de la máquina, cualquier deformación plástica de los agarres se sumará al alargamiento medido.

Hazzey
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No solo reduce el diámetro de la sección central para asegurarse de que la ruptura esté en la sección que está midiendo para el alargamiento, sino que (idealmente) también reduce ligeramente la sección reducida desde los extremos hasta el medio, de modo que la ruptura está en el medio y el alargamiento no se extiende fuera del área que está midiendo. En la práctica, la mayoría de los maquinistas no pueden cortar un espécimen de manera precisa, por lo que simplemente debe ir con una sección reducida uniforme y esperar lo mejor.
Mark