דלג לתוכן
In English
The stress beyond which a material deforms permanently (plastically).
הסבר
ברוב התכנונים המכניים זה הגבול המעשי, כי אחרי כניעה המידות נהרסות. בחומרים ללא כניעה ברורה, כמו אלומיניום, משתמשים ב־Rp0.2: המאמץ שבו נוצרת דפורמציה קבועה של 0.2%.
מה זה אומר בפועל
בבדיקת מתיחה מושכים מוט ומודדים כוח והתארכות. בהתחלה הקו ישר: מורידים את העומס, והמוט חוזר לאורכו. מעבר לגבול הכניעה המוט נשאר ארוך יותר גם אחרי הורדת העומס. בפלדה רכה רואים מדרגה ברורה בעקומה, ובפלדות מושבחות ובאלומיניום המעבר הדרגתי. בחלק אמיתי, זרוע שהתכופפה ולא חזרה, או בורג שנמתח ואיבד את ההידוק, עברו את גבול הכניעה.
למה זה חשוב
- זה הבסיס לחישוב המאמץ המותר: מחלקים אותו במקדם ביטחון, בעומס סטטי בדרך כלל ≈1.5 עד 3.
- הוא קובע עד כמה מותר להדק בורג: הידוק טיפוסי מגיע ל־≈70%–90% מגבול הכניעה של הבורג.
- הפער בינו לבין חוזק המתיחה מעיד על משיכות החומר, כלומר כמה הוא יתעוות ויתריע לפני שבר.
בעיות נפוצות ופתרונות
- תכנון לפי חוזק מתיחה במקום לפי כניעה → החלק לא נשבר אבל מתעוות ומאבד מידות; מחשבים מול גבול הכניעה.
- שימוש בערך של חומר מעובד בקור או מושבח בחלק מרותך → באזור המושפע מחום גבול הכניעה יורד, ובאלומיניום 6061‑T6 הוא יורד לכמחצית; מחשבים לפי הערך באזור הריתוך.
- התעלמות מריכוזי מאמצים בחורים ובחריצים → כניעה מקומית; משתמשים במקדם ריכוז מאמצים או בניתוח FEA.
- בעומס מחזורי גבול הכניעה אינו מספיק → בודקים גם עייפות.
איפה משתמשים
- חישוב חוזק של זרועות, קורות ותושבות
- קביעת מומנט הידוק לברגים
- בחירת חומר לגלים ולצירים
- השוואת תוצאות FEA למאמץ שקול (von Mises)
- תכנון קונסטרוקציות פלדה
- חישוב קפיצה לאחור (Springback) בכיפוף פח
נוסחאות ונתונים הנדסיים
Fy = Re · ARm = x · 100 , Re = x · y · 10σallow = Re / n| Fy | כוח בתחילת הכניעה | N |
| Re | גבול כניעה (או Rp0.2) | MPa |
| A | שטח החתך (בבורג: שטח המאמץ) | mm² |
| Rm | חוזק מתיחה | MPa |
| x, y | שני המספרים בדרגת החוזק של הבורג (למשל 8.8) | – |
| n | מקדם ביטחון | – |
- S235Re = 235 MPa
- S355Re = 355 MPa
- נירוסטה 304Rp0.2 ≈ 210 MPa
- אלומיניום 6061-T6Rp0.2 ≈ 240 MPa
- בורג 8.8 / 10.9 / 12.9640 / 900 / 1080 MPa
דוגמה: בורג M10 בדרגה 8.8: Re = 8 · 8 · 10 = 640 MPa, ועם שטח מאמץ של 58 mm² הכניעה מתחילה בכוח של Fy = 640 · 58 ≈ 37.1 kN.
נוסחאות בסיסיות להערכה ראשונית. לתכנון סופי יש לבדוק מול התקן ונתוני היצרן.
