Ujian Mekanikal Ke atas Bahan

PENERANGAN.

UJIAN REGANGAN

Merupakan salah satu ujian mekanikal keatas bahan. Ujian ini merupakan ujian musnah dimana bahan ujian dikenakan tindakan beban regangan sehingga kegagalan berlaku - dimana bahan ujian akan putus.Rajah dibawah menunjukan lengkuk bagi bahanuji bagi kelulli lembut yang mempunyai sifat liat (dutile) . Titik P dipenghujung garis lurus OP dikenali sebagi titik anjal. Pada garisan ini pemanjangan bahanuji berlaku berkadar terus  dengan beban F yang dikenakan dan pada takad ini bahan mematuhi Hukum Hooke dimana bahan masih bersifat  anjal ( elastic) - sekiranya beban dilepaskan panjang bahan akan dikembalikan kepanjang asal.

Apabila beban tindakan dikenakan sehinggamencapai titik Y  ( titik alah - yield point ) , pemanjangan  akan meningkat secara mendadak . Takat ini dikenali sebagai takad plastik dimana panjang bahan  tidak akan kembali kepada panjang asalnya  walaupun beban dilepaskan.

Pada titik U , nilai beban adalah yang tertinggi yang mampu ditanggung oleh bahan. Nilai tegasan tegangan ( tensile strength ) yang mampu ditanggung oleh bahan juga diperolehi dititik ini. Secara umumnya pemanjangan bahan uji hanya berlaku sehingga  titik ini kerana pada titik ini bahan uji mula mengecil ( waisting / necking).

Oleh kerana luas keratan rentas bahan uji  mula mengecil akibat berlakunya necking , maka tegasan dalaman bahan menjadi bertambah dan menyebabkan beban tindakan seolah olah menurun. Pertambahan tegasan ini mengakibatkan bahan uji putus pada titik F.

Rajah graf dibawah menunjukan lekok beban-pemanjangan bagi beberapa bahan yang biasa digunakan dalam bidang kejuruteraan.

Dari lekok graf tersebut didapati bahawa Annealed Copper ( AC) mempunyai sifat mekanikal yang paling lembut berbanding dengan bahan lain , manakala Hard-drawn copper ( HDC) bersifat teguh ( stronger ) dan kurang liat. Hard-drawn 70/30 brass (HDB) dilihat mempunyai sifat teguh dan liat . Cast-iron ( CI) merupakan bahan yang bersifat rapuh ( brittleness) dan oleh itu bahan ini tidak sesuai untuk digunakan pada bahagian bahagian yang mengalami beban regangan. Dari lengkok graf tersebut juga didapati Aluminium Aloy mempunyaisifat yang sederhana kukuh dan sederhana liat.

PENYEDIAAN BAHN UJI (SPECIMEN)

Bahan uji biasnya berbentuk bulat ( circular) ataupun empat segi bujur ( rectangular) pada  keratan rentasnya . Garispusat bahan uji ditentukan melalui formula dibawah ini bagi memudahkan  pengiraan  luas keratan rentasnya. Ia berkait  rapat dengan tolok L  =5.65 Ö S

( iaitu 5 kali garispusat bahn uji ) , dan S     ialah luas keratan rentas disepanjang jarak tolok.

PROOF STRESS

Tidak semua bahan mempunyai  titik alah ( yield point ). Sebagai contoh bagi bahan bahan saperti graf dibawah ini. Oleh itu satu titik yang menyamai titik alah akan cuba diperolehi melalui binaan satu garisan unjuran selari dengan garisan elastik bahan. Garis ini akan memotong lengkuk beban-pemanjangan pada titik yang dikenali sebagai beban proof. melalui titik ini tegasan proof dapat dikira melalui formula :

    Garisan unjuran selari dibina pada jarak QP dimana jarak ini diperolehi dengan mengambil nilai 0.1% hingga 0.2 % jarak tolok bahan uji.