Ce este un test de torsiune?

Un test de torsiune măsoară rezistența oricărui material împotriva forțelor maxime de răsucire. Este un test extrem de comun folosit în mecanica materialelor pentru a măsura cât de mult de răsucire poate rezista un anumit material înainte de crăpare sau rupere. Această presiune aplicată se numește cuplu. Materialele utilizate în mod obișnuit în industria de producție, cum ar fi elementele de fixare și grinzile metalice, sunt adesea supuse testării de torsiune pentru a determina rezistența lor sub presiune.

Există trei categorii largi în care poate avea loc un test de torsiune: testarea la defecțiune, testarea probei și testarea operațională. Testarea eșecului implică răsucirea materialului până se rupe. Testarea de probă observă dacă un material poate suporta o anumită sarcină de cuplu într-o anumită perioadă de timp. Testarea operațională testează anumite produse pentru a confirma limita lor elastică înainte de a intra pe piață.

Este esențial ca rezultatele fiecărui test de torsiune să fie înregistrate. Înregistrarea se realizează prin crearea unei diagrame efort-deformare cu valorile unghiului de răsucire pe axa X și valorile cuplului pe axa Y. Folosind un aparat de testare a torsiunei, răsucirea este efectuată în incremente de un sfert de grad, cuplul pe care îl poate rezista înregistrat. Deformarea corespunde unghiului de răsucire, iar tensiunea corespunde cuplului măsurat.

Limita elastică a oricărui material este punctul în care acesta nu mai poate reveni la forma sau dimensiunea inițială. Limita elastică determinată de un test de torsiune este egală cu panta liniei de la începutul încercării până la limita proporțională. Această relație a fost măsurată pentru prima dată de Sir Robert Hooke în 1678. Legea lui Hooke afirmă că stresul este direct proporțional cu deformarea până când se atinge limita proporțională, moment în care obiectul testat va începe să dea semne de stres.

După testare, materialele metalice sunt clasificate ca fiind fie ductile, fie fragile. Metalele ductile precum oțelul sau aluminiul au limite elastice ridicate și pot rezista la o mare presiune înainte de rupere. Materialele casante precum fonta și betonul au limite elastice scăzute și nu necesită multă solicitare înainte de rupere.

Fără efectuarea unui test de torsiune, materialele nu ar fi verificate în mod corespunzător înainte de a fi eliberate pentru uz industrial. Este de o importanță capitală ca capacitatea unui material de a suporta o anumită cantitate de răsucire să fie măsurată cu precizie. În caz contrar, structurile și mașinile care depind de astfel de materiale s-ar putea deteriora, provocând instabilitate, întreruperea fluxului de lucru sau chiar daune și răniri semnificative.