דלג לתוכן
In English
Relative deformation (change in length / original length) under load; dimensionless.
הסבר
בתחום האלסטי העיבור פרופורציונלי למאמץ לפי חוק הוק: σ = E·ε. מודדים אותו ב־Strain Gauge, מד מעוות שמודבק על החלק.
מה זה אומר בפועל
מוט פלדה באורך 1000 מ"מ שמתארך ב־0.5 מ"מ תחת עומס חווה עיבור של 0.0005, או 500 מיקרו־עיבור (µε). בפלדה עם מודול אלסטיות של כ־210 GPa זה מתאים למאמץ של כ־105 MPa. בבדיקת מבנה מדביקים מד מעוות על הקורה, ומקבלים ישירות את העיבור בנקודה, וממנו מחשבים את המאמץ.
למה זה חשוב
- את העיבור אפשר למדוד ישירות, ואת המאמץ רק לחשב ממנו.
- מגבלות של עיבור קובעות אם חלק נשאר אלסטי או מתחיל להתעוות לצמיתות.
- בפלסטיקים, בגומי ובאטמים מגדירים לעתים קרובות גבול עיבור ולא גבול מאמץ.
- בסימולציות FEA בודקים גם את העיבור, במיוחד בחומרים לא ליניאריים.
בעיות נפוצות ופתרונות
- בלבול בין עיבור לשינוי אורך מוחלט → לחלק תמיד באורך המקורי.
- מד מעוות שמודבק בכיוון לא נכון או על משטח לא מוכן → קריאות שגויות; להכין משטח, להדביק בכיוון העומס ולפצות טמפרטורה.
- שימוש בחוק הוק מעבר לגבול הכניעה → תוצאות שגויות; להשתמש בעקום מאמץ-עיבור המלא.
- התעלמות מעיבור תרמי → מאמצים לא צפויים בחלקים מקובעים שמתחממים; לחשב α·ΔT.
איפה משתמשים
- מדי מעוות ותאי עומס
- ניתוח מאמצים וסימולציות FEA
- תכנון קפיצים, אטמים וחלקים גמישים
- בדיקות חומרים
- ניטור מבנים וגשרים
נוסחאות ונתונים הנדסיים
עיבור
ε = ΔL / Lמחוק הוק
ε = σ / Eעיבור רוחבי
εt = −ν · εמד מעוות (Strain Gauge)
ΔR / R = GF · ε| ε | עיבור | – (µε = 10⁻⁶) |
| ΔL | שינוי אורך | mm |
| L | אורך מקורי | mm |
| σ | מאמץ | MPa |
| E | מודול אלסטיות | MPa |
| ν | מקדם פואסון | – |
| R | התנגדות המד | Ω |
| GF | מקדם המד (Gauge Factor, בדרך כלל ≈ 2) | – |
ערכים מקובלים
- ν – פלדה≈ 0.30
- ν – אלומיניום≈ 0.33
- ν – גומי≈ 0.5
דוגמה: פלדה במאמץ של 100 MPa: ε = 100 / 210000 ≈ 476 µε. מוט באורך 500 mm מתארך ב־0.24 mm.
נוסחאות בסיסיות להערכה ראשונית. לתכנון סופי יש לבדוק מול התקן ונתוני היצרן.
