آزمون پیچش – Torsion Test

گرچه آزمون پیچش از نظر وسعت و اهمیت مانند آزمون کشش نیست با این حال در اغلب امور مهندسی مورد توجه قرار می گیرد. در مواد مهندسی، از آزمون پیچش بمنظور یافتن خصوصیاتی از قبیل مدول الاستیک در برش، استحکام تسلیم پیچشی و مدول گسیختگی استفاده می شود. بعنوان مثال در قطعاتی از قبیل شفت ها،محور ها، مته های حفاری و... که نوعی تنش پیچشی را تحمل می کنند و نیز برای مواد ترد مثل فولادهای ابزار.

از دیگر موارد استفاده از این آزمون می توان به بررسی خصوصیات تغییر شکل پلاستیک در دمای بالا بمنظور ارزیابی فورج پذیری اشاره کرد.
این آزمون مانند آزمون کشش دقیقا استاندارد سازی نشده است. دستگاه مورد استفاده شامل دو فک نگه دارنده است که یکی ثابت و دیگری متحرک است. فک متحرک به یک زاویه سنج و یک گشتاور سنج متصل است. که طبعا پس از بررسی اطلاعات خروجی نموداری بر حسب پارامتر های گشتاور اعمالی – زاویه پیچش حاصل خواهد شد. به جهت سهولت انجام کار و سادگی محاسبات معمولا از نمونه با سطح مقطع دایره ای شکل استفاده می شود.

[مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]

برای انجام این آزمون می بایست سه نوع خطا را برطرف کرد:
1.با توجه به تعریف گشتاور متوجه می شویم که مقدار آن در نقاط مختلف سطح مقطع متفاوت است و بنابراین مقدار تنش اعمالی نیز متفاوت خواهد بود که در این حالت مقدار تنش و گشتاور در مرکز نمونه صفر و در سطوح به ماکزیمم می رسد. اولین راه برای برطرف کردن این خطا کوچک کردن سطح مقطع و راه بهتر استفاده از یک استوانه تو خالی به جای استوانه تو پر بعنوان نمونه است. اگر نمونه به شکل لوله و با ضخامت کم ساخته شود خطای بدست آمده ناچیز خواهد بود.

2.در اینجا میزان تنش خطی فرض شده است در صورتی که اگر تغییر شکل پلاستیک صورت گیرد تنش برشی با شعاع تا مرکز، رابطه کاملا خطی نخواهد داشت.

3.در زمانی که میزان تغییر فرم پلاستیک زیاد باشد نمونه دچار ازدیاد طول می شود و در صورتی که فک دستگاه امکان جابجایی محوری را نداشته باشد، تنش معکوس به نمونه اعمال شده که نتایج را دچار خطا می سازد. برای رفع این مشکل باید از دستگاهی دارای فک متحرک استفاده کرد.

انواع شکست در آزمون پیچش:
بر خلاف آزمون کشش نحوه اعمال تنش در آزمون پیچش به گونه ای است که بیشترین تنش برشی در صفحات با زاویه 90 درجه و بیشترین تنش نرمال در صفحات با زاویه 45 درجه اعمال می شود. لذا در صورتی که نمونه با زاویه سطح مقطع 45 درجه گسیخته شود شکست ترد و اگر با زاویه 90 درجه نسبت به محور نمونه گسیخته شود شکست نرم داریم.

منبع :
[مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]