آزمایش پیچش الاستیک
یکی از تست‌های مهم فولاد آزمایش پیچش است. قطعاتی نظیر گاردان‌ها یا شفت‌ها در ماشین‌ها و یا لاپه ها یا تیرهای طره‌ای در ساختمان‌ها ممكن است تحت پیچش كار كنند. لذا تعیین مقاومت آنها در برابر پیچش اهمیت می‌یابد. از عواملی كه در مقاومت عضو در برابر پیچش مؤثرند ضریب الاستیسیته پیچشی (همان ضریب الاستیسیته برشی) است. این ضریب با ضریب الاستیسیته كششی رابطه دارد كه هم می‌توان آن را بر اساس روابط مربوطه محاسبه كر و هم از طریق آزمایش به دست آورد. نظر به اینكه نسبت بین مقاومت برشی به مقاومت كششی در فلزات نرم حدود 0.8 و در فلزات شكننده 1.1 تا 1.3 است لذا لازم می‌گردد كه از طریق آزمایش نیز ضریب الاستیسیته پیچشی به دست آید كه برای تعیین این ضریب الاستیسیته آزمایش ذیل انجام می‌گیرد.
در صنعت آزمایش پیچش برای بررسی وضع میله‌های گرد كه دارای مقاطع متغیر هستند از قبیل جا خارها و هزار خارها نیز مورداستفاده قرار می‌گیرد. در چنین حالاتی مقاومت پیچشی قطعه اندازه‌گیری می‌شود نه مقاومت برشی آن
هدف از آزمایش پیچش
تعیین منحنی رفتار پیچشی فلزات (فولاد و برنج) و ترسیم آن و تعیین ضریب ارتجاعی پیچشی آنها
وسايل آزمايش
- نمونه‌های آزمایشی به قطر 0.8 سانتی‌متر و طول تقریبی 40 یا 50 سانتی‌متر
- وزنه‌ها
- عقربه کرنش‌سنج
- دستگاه پیچش
- كولیس و خط كش یا متر
شرح آزمایش پیچش
برای اجرای آزمایش پیچش معمولاً از نمونه‌های گرد توپر یا توخالی استفاده می‌شود. نظر به اینکه تنش برشی حاصل از پیچش متناسب بافاصله تا از محور نمونه است بنابراین در نمونه‌های توپر تارهای داخلی تحت تنش کمتری قرار می‌گیرند و هنگامی‌که تارهای خارجی به تنش تسلیم می‌رسند چون هنوز تارهای داخلی به این تنش نرسیده‌اند در برابر پیچش مقاومت نموده و مانع تغییر شکل بیشتر تارهای خارجی می‌شوند و حالت الاستو پلاستیک به وجود می‌آید لذا توصیه می‌شود از نمونه‌های گرد توخالی برای این آزمایش استفاده گردد تا همه تارها دارای تنش تقریباً یکسانی باشند؛ که ما با توجه به امکانات از قبل آماده‌شده آزمایشگاه نمونه‌های توپر را استفاده کردیم.
پس از جایگیری قطعات نمونه و تنظیم محل بارگذاری و اندازه‌گیری طول بازوی بارگذاری و طول قطعه (L)، بارگذاری پله‌ای را توسط وزنه‌ها آغاز می‌کنیم و در هر مرتبه بارگذاری میزان بار وارده (P) و میزان کرنش حاصله (x) را ثبت می‌کنیم در محاسبات به ازای هر بار وارده میزان ممان پیچشی (m) و زاویه دوران یافته قطعه (φ) بر اساس کرنش اندازه‌گیری شده (x) محاسبه و به کمک ضوابط مقدار G (ضریب الاستیسیته پیچشی) تعیین می‌شود.
G = ( 32L / πD^4 ) *(ΔM / Δφ)۱
گفت و گو