Creep Fatigue စမ်းသပ်ခြင်းအတွက် ASTM E2714-13 စံစမ်းသပ်မှုနည်းလမ်း

American Society for Testing and Materials (ASTM) မှ ထုတ်လုပ်သော "ASTM E2714-13 စံနှုန်းစမ်းသပ်နည်း" တွင်၊ creep-fatigue ပုံပျက်ခြင်း သို့မဟုတ် အမည်ခံပစ္စည်းများတွင် တစ်သားတည်းဖြစ်နေသော ပစ္စည်းများတွင် အက်ကွဲဖွဲ့စည်းခြင်း၏ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများကို စမ်းသပ်နမူနာများအသုံးပြုခြင်းဖြင့် ဆုံးဖြတ်ပါသည်။ isothermal အခြေအနေများအောက်တွင် uniaxial အင်အားစုများကို သက်ရောက်စေသော စမ်းသပ်မှုနည်းလမ်းတစ်ခု ဤစံနှုန်းသည် စက်ဝိုင်းပုံပျက်ခြင်းတုံ့ပြန်မှုအတွက် လုံလောက်သောထိန်းသိမ်းထားချိန်များပါ၀င်သော တင်းနှုန်းများ သို့မဟုတ် သံသရာတွင် ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှုစမ်းသပ်ခြင်းနှင့် ပုတ်ခတ်ခြင်း (နှင့် ဓာတ်တိုးခြင်း) ကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော အက်ကွဲခြင်းသံသရာများကို အကျုံးဝင်ပါသည်။

ဤနည်းလမ်းသည် ပစ္စည်းများ သုတေသနနှင့် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှု၊ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဒီဇိုင်း၊ လုပ်ငန်းစဉ်နှင့် အရည်အသွေးထိန်းချုပ်မှု၊ ထုတ်ကုန်စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ချို့ယွင်းမှုခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုကဲ့သို့သော လှုပ်ရှားမှုများကို ပံ့ပိုးရန်အတွက် လုပ်ဆောင်ခဲ့သော ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှုစမ်းသပ်ခြင်းအတွက် စမ်းသပ်သည့်နည်းလမ်းအဖြစ် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည်။ ကျောကုန်း-ပင်ပန်းနွမ်းနယ်ပုံပျက်ခြင်းနှင့် ကွဲအက်ခြင်းများအတွက် တာဝန်ရှိသော စက်ဝန်းအခြေအနေများသည် ပေးထားသည့်ပစ္စည်းအတွက် ပစ္စည်းနှင့် အပူချိန်တို့နှင့်အတူ ကွဲပြားသည်။

ဤစမ်းသပ်မှုနည်းလမ်းကို အသုံးပြုခြင်းသည် နမူနာများအတွက် ကန့်သတ်ထားပြီး အစိတ်အပိုင်းများ၊ ဖွဲ့စည်းပုံများ သို့မဟုတ် လူသုံးကုန်ပစ္စည်းများကို စမ်းသပ်ခြင်းမပါဝင်ပါ။

ဤစမ်းသပ်မှုနည်းလမ်းသည် ကြမ်းပြင်ပုံပျက်ခြင်းဖြစ်စေနိုင်လောက်အောင်မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် စက်ဘီးစီးတင်ခြင်းဆိုင်ရာအင်္ဂါရပ်များပါရှိသော ပြီးပြည့်စုံသောအင်ဂျင်နီယာဖွဲ့စည်းပုံများကို အကဲဖြတ်ရန်အတွက် လိုအပ်သောပစ္စည်းဂုဏ်သတ္တိများကို အဓိကရည်ရွယ်ပါသည်။

စဉ်ဆက်မပြတ် amplitude strain controlled tests သို့မဟုတ် constant amplitude force controlled tests ၏ရလဒ်အနေဖြင့် ပုံပျက်ခြင်းနှင့် အက်ကွဲဖွဲ့စည်းခြင်း သို့မဟုတ် nucleation ဂုဏ်သတ္တိများကို ဆုံးဖြတ်ခြင်းအတွက် ဤစမ်းသပ်မှုနည်းလမ်းကို အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။ uniaxial loading တွင် force သို့မဟုတ် strain control အောက်တွင်ရှိသော round bar test နမူနာများကို စမ်းသပ်ခြင်းနှင့် အဓိက သက်ဆိုင်ပါသည်။

လုပ်ထုံးလုပ်နည်း၏ အာရုံစိုက်မှုသည် သတ်သတ်မှတ်မှတ်စက်ဝန်းတစ်ခုအတွင်း တွားသွားခြင်းနှင့် ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှုပုံစံနှင့် ပျက်စီးခြင်းတို့ကို တစ်ပြိုင်နက်ဖန်တီးသည့် စမ်းသပ်မှုအပေါ်ဖြစ်သည်။ တွားသွားခြင်းနှင့် ပင်ပန်းနွမ်းနယ်ပျက်စီးမှုများကို ဆက်တိုက်ဖန်တီးပေးသည့် ပိတ်ဆို့စက်ဝန်းစစ်ဆေးမှုများ မပါဝင်ပါ။ creep- fatigue ပုံပျက်ခြင်းနှင့် ပျက်စီးခြင်းများကို တပြိုင်နက်တည်း ဖြစ်ပေါ်သည့် အခြေအနေများအောက်တွင် လုပ်ဆောင်ခဲ့သော creep-fatigue tests မှ ဆုံးဖြတ်နိုင်သော data များမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်-

• Cyclic stress-strain ပုံပျက်ခြင်းတုံ့ပြန်မှု
• Cyclic creep (သို့မဟုတ် relaxation) ပုံပျက်ခြင်းတုံ့ပြန်မှု
• Cyclic hardening၊ cyclic softening တုံ့ပြန်မှု
• စမ်းသပ်နမူနာများတွင် အက်ကွဲတစ်ခု သို့မဟုတ် အက်ကြောင်းများစွာ ဖြစ်ပေါ်သည်အထိ သံသရာလည်သည်။

အက်ကြောင်းတစ်ခုသည် တိကျသောနည်းပညာတစ်ခုဖြင့် ရှာဖွေတွေ့ရှိနိုင်သည့် တိကျသောအရွယ်အစားတစ်ခုအထိ nucleates နှင့် ပြန့်ပွားလာသောအခါတွင် ကနဦးမကွဲကွဲသောနမူနာတစ်ခုတွင် ဖြစ်ပေါ်လာသည်ဟု ယူဆရသည်။ ဤစံနှုန်း၏ရည်ရွယ်ချက်အတွက်၊ အက်ကြောင်းတစ်ခုဖွဲ့စည်းခြင်းသည် နမူနာ၏လိုက်လျောညီထွေမှုတိုးလာမှု သို့မဟုတ် ဖြစ်နိုင်ချေလျှော့ချရေးနည်းပညာဖြင့် သိရှိနိုင်သောအရွယ်အစားကို သက်သေပြပါသည်။

ဤစမ်းသပ်မှုနည်းလမ်းသည် အချိန်-မူတည်သည့် inelastic stresses (creep) ၏ပြင်းအားနှင့် အချိန်-မူတည်သော inelastic stress ထက် ပိုကြီးသည့် အပူချိန်နှင့် strain နှုန်းများအတွက် အကျုံးဝင်ပါသည်။

inelastic ဟူသောအသုံးအနှုန်းကို inelastic stresses အားလုံးကိုရည်ညွှန်းရန် ဤနေရာတွင်အသုံးပြုသည်။ ပလပ်စတစ်ဟူသော အသုံးအနှုန်းကို inelastic stress ၏ အချိန်-အမှီအခိုကင်းသော (ဆိုလိုသည်မှာ၊ မရုန်းမရအောင်) အစိတ်အပိုင်းကို ရည်ညွှန်းရန်အတွက်သာ ဤနေရာတွင် အသုံးပြုသည်။ စိတ်ဖိစီးမှုအချိုးသည် တန်ဖိုးတစ်ခုထက်ကျော်လွန်သောအခါ၊ အသုံးဝင်သော အင်ဂျင်နီယာဆိုင်ရာ ခန့်မှန်းချက်တစ်ခုအား အချိန်-အမှီအခိုကင်းသော စိတ်ဖိစီးမှုကို ရရှိနိုင်သည်။

ဤစံနှုန်း၏ရည်ရွယ်ချက်များအတွက်၊ အောက်ပါအသုံးအနှုန်းများနှင့် အဓိပ္ပါယ်ဖွင့်ဆိုချက်များ အကျုံးဝင်သည်-

• Cycle သည် ပင်ပန်းနွမ်းနယ်ချိန်တွင် အဆက်မပြတ် လွှဲခွင်တင်ခြင်း (ဖိစီးမှု) အောက်တွင် အင်အားအပြည့် (strain) တန်ဖိုးများကို ထပ်ခါတလဲလဲ ရည်ညွှန်းသည်။
• Retention time၊ ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှု စမ်းသပ်ခြင်းတွင်၊ ထိန်းချုပ်ထားသော စမ်းသပ်မှုပုံစံပြောင်းလဲနိုင်သော (အင်အား၊ ဖိစီးမှု၊ ရွှေ့ပြောင်းမှု) သည် အချိန်နှင့်အမျှ အမြဲမပြတ်ရှိနေသော စက်ဝန်းအတွင်းရှိ အချိန်ပမာဏဖြစ်သည်။ ဖိထားချိန်များကို အများအားဖြင့် တင်းအား သို့မဟုတ် ဖိအားတွင် အမြင့်ဆုံးသော ဖိစီးမှု သို့မဟုတ် ဖိစီးမှုတွင် ထားရှိသော်လည်း စက်ဝန်းအတွင်းရှိ အခြားနေရာများတွင်လည်း ထားရှိနိုင်ပါသည်။
• စုစုပေါင်းစက်ဝန်းကာလသည် စက်ဝန်းတစ်ခုပြီးမြောက်ရန် လိုအပ်သည့်အချိန်ကို ရည်ညွှန်းသည်။ စုစုပေါင်းစက်ဝန်းအချိန်သည် ထိန်းသိမ်းထားချိန်နှင့် ထိန်းထားခြင်းမရှိသောအချိန်တို့၏ ပေါင်းစုဖြစ်သည်။
• hysteresis diagram သည် စက်ဝန်းတစ်ခုအတွင်း စိတ်ဖိစီးမှု လမ်းကြောင်းတစ်ခုဖြစ်သည်။
• elasticity ၏ကနဦး moduleus သည် ပထမစက်ဝန်း၏ loading အပိုင်းအတွင်းသတ်မှတ်ထားသော elasticity ၏ modulus ဖြစ်သည်။
• cycle N တွင် elasticity ၏ modulus သည် တိုးလာနေသော load အပိုင်းနှင့် Nth cycle အတွက် hysteresis diagram ၏ ဝန်အပိုင်းတွင် တိုးလာစဉ်တွင် ဆုံးဖြတ်ထားသော elasticity modulus ၏ပျမ်းမျှဖြစ်သည်။
• ဗို့အားအကွာအဝေးသည် အမြင့်ဆုံးနှင့် အနိမ့်ဆုံးဗို့အားများကြား ကွာခြားချက်ဖြစ်သည်။ ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှု စစ်ဆေးမှုများအတွက်၊ အများဆုံးနှင့် အနိမ့်ဆုံး ဖိစီးမှုကြား ကွာခြားချက်ကို peak stress range ဟုခေါ်သည်။ strain ထိန်းချုပ်မှုအောက်တွင် ပြုလုပ်ခဲ့သော စမ်းသပ်မှုများအတွက်၊ control parameter ကို ပြောင်းပြန်လှန်သည့် အချက်များရှိ stresses များကြား ခြားနားချက်ကို ဖြေလျှော့သော stress range ဟုခေါ်သည်။

Creep ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှုစမ်းသပ်ခြင်းကို အများအားဖြင့် မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် လုပ်ဆောင်ပြီး တွားသွားပုံပျက်ခြင်း/ပျက်စီးမှု သို့မဟုတ် အပြန်အလှန်အားဖြင့် ချဲ့ထွင်သည့် စက်ဘီးပုံပျက်ခြင်း/ပျက်စီးမှုကို ချဲ့ထွင်ရန်အတွက် လိုအပ်သော loading condition ၏ ဆက်တိုက် သို့မဟုတ် တပြိုင်နက်တည်း အသုံးချမှုတွင် ပါဝင်ပါသည်။

ထိုသို့သောစမ်းသပ်မှုများကို လေဟာနယ်တစ်ခုတွင် သို့မဟုတ် မသန်စွမ်းသောပတ်ဝန်းကျင်တွင် မလုပ်ဆောင်ပါက၊ ဓာတ်တိုးခြင်းသည် ပျက်စီးစုပုံခြင်းဆိုင်ရာ သိသာထင်ရှားသော အနှောင့်အယှက်သက်ရောက်မှုများအတွက်လည်း တာဝန်ရှိပါသည်။ creep fatigue tests ၏ရည်ရွယ်ချက်များကိုဆုံးဖြတ်ရန်မှာ-

• မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် လည်ပတ်နေသော အင်ဂျင်နီယာ အဆောက်အဦများ၏ ပုံပျက်ခြင်းနှင့် ပျက်စီးခြင်းဆိုင်ရာ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းအတွက် အကဲဖြတ်မှု ထည့်သွင်းခြင်းဒေတာ
• အဆောက်အဦပုံသဏ္ဍာန်နှင့် ပျက်စီးမှုပုံစံ၏ ထိရောက်မှုကို အတည်ပြုခြင်း။
• ပစ္စည်းစရိုက်လက္ခဏာတွေ
• ကြိမ်နှုန်းနိမ့်သော သို့မဟုတ် ပုံသေလည်ပတ်မှုကာလဖြင့် စက်ဘီးစီးဝန်ဆောင်မှုပေးသည့် အပူချိန်မြင့်မားသော အစိတ်အပိုင်းများ၏ ဘဝအကဲဖြတ်မှုဆိုင်ရာ စည်းမျဉ်းများ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေးနှင့် အတည်ပြုခြင်းအတွက် ပစ္စည်းများ ပိုင်ဆိုင်မှုဒေတာဒေတာ၊

ကဏ္ဍအသီးသီးရှိ စီးပွားရေးလုပ်ငန်းများအတွက် ပံ့ပိုးပေးသော စမ်းသပ်ခြင်း၊ တိုင်းတာခြင်း၊ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းနှင့် အကဲဖြတ်ခြင်းဆိုင်ရာ လေ့လာမှုများစွာတို့တွင် ကျွန်ုပ်တို့၏အဖွဲ့အစည်းသည် "ASTM E2714-13 Standard test method for creep fatigue testing" စံနှုန်းတွင် သတ်မှတ်ထားသော စမ်းသပ်ဝန်ဆောင်မှုများကို ပေးဆောင်ထားပြီး၊ လေ့ကျင့်ပြီး ကျွမ်းကျင်ဝန်ထမ်းများနှင့်၊ အဆင့်မြင့်နည်းပညာပစ္စည်းများ။