机械强度指材料受
外力作用时,其单位面积上所能承受的最大负荷。一般用抗弯(抗折)强度、抗拉(抗张)强度、
抗压强度、
抗冲击强度等来表示。机械结构强度学是一门
工程科学技术 , 一般来自于生产并为生产服务的
科学理论与技术才有意义和价值。
机械强度指金属或
非金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力。除了有拉伸强度外,还有抗弯强度、抗压强度、抗扭强度、抗剪强度共五种。工程上最常用的强度是拉伸强度。拉伸强度与其他强度之间有一定的换算关系,通过材料的拉伸强度值,可以近似计算出其他强度值。
抗压强度(compressive strength)代号σbc,指外力是压力时的
强度极限。
抗压强度又称
耐压强度或压碎强度。这是测定单个载体颗粒抗压强度的常用方法。它使用一种带上下移动水平板(顶板)的设备。通过不断增加样品颗粒的负载,直至破裂为止,记录其压碎负荷。通常至少取十几次试验的平均值作为抗压强度。
这种方法是采用带有0.3mm刀刃的刀来代替
平板,然后将要测试的许多片剂分别放在刀刃下方,再在刀刃上施加1kg重的力,记录施加1kg力时试样破碎百分数。以后再分别按每1kg的压力增值进行同样操作,直至所有试样破碎至10kg的压力为止,记录破碎情况。
对于具有不规则形状而无结构破坏的
载体或小粒径载体,可以在特制的圆筒中装一活塞,然后通过活塞对试样加一定负荷。以后再取出样品测定其通过一定网目的质量百分数,再以质量百分数细粉来表示试样的抗压强度。这种测定方法有时也称堆积强度测定法。
测定载体机械强度时,如拉西环、直径大于1cm的锭片、或直径45mm以上的球,可以采用单粒测试方法,为使测得数据有代表性,测量数一般不应少于50粒。对于条状载体应切成3~5mm,以保证平均值重现性能≥95%。对于小粒径载体,最好采用堆积强度测定法。
为了知道载体制成
催化剂后在运输过程及反应过程所能具有的抗磨损强度,或对载体本身所具有的抗磨损强度,可采用旋转磨损筒试验测定载体的磨耗率。右图1示出了ASTM磨损试验用磨耗筒的结构示意图。磨耗筒的内径为254mm,长度152mm,内装长度与简体相等、径向高度为51mm的
挡板。简体前端有一顶盖,防止磨损试验时生成的细粉外逸。网筒置于旋转轴上可使圆筒成径向旋转,旋转速度为60r/min。
试验时先将100g样品经150℃烘干1h,经在
保干器中冷却至室温后再放入
分析天平上精确称量,称准至0.001g。然后将试样迅速放入洁净的磨耗筒中。旋紧顶盖并夹放在旋转轴上进行30min磨损试验。
抗拉强度指试样在拉伸过程中,在拉断时所承受的最大力(Fb),除以试样原
横截面积(So)所得的应力(σ),称为抗拉强度(σb),单位为N/mm2(MPa)。它表示金属材料在
拉力作用下抵抗破坏的最大能力。
材料的机械强度包括拉伸、压缩、弯曲、
剪切、冲击、疲劳等。通过对陶瓷和金属机械强度的测试,可了解不同种类材料在机械强度方面的差异,掌握材料强度的测试原理与计算方法。
静刚度评价包括
等直杆件扭转刚度评价、受弯梁的
弯曲强度评价、薄板受弯曲载荷作用静刚度评价、薄壳变形计算;