![\"J\u00e4nnitys-](\"https:\/\/www.materialstests.com\/wp-content\/uploads\/2025\/12\/Tension-and-Compression-Testing.jpg\")
<\/figure>\n\n\n\n <\/h3>\n\n\n\nVetokoe<\/h3>\n\n\n\n
Vetokoe on yksi yleisimmist\u00e4 teknisess\u00e4 tutkimuksessa k\u00e4ytett\u00e4vist\u00e4 testeist\u00e4, joilla m\u00e4\u00e4ritet\u00e4\u00e4n materiaalien lujuusominaisuudet. Se tehd\u00e4\u00e4n isotrooppisten materiaalien mekaanisten ominaisuuksien m\u00e4\u00e4ritt\u00e4miseksi. T\u00e4m\u00e4 testi perustuu periaatteessa siihen, ett\u00e4 n\u00e4ytteeseen kohdistetaan vetovoima vastakkaisilta pinnoilta samaan suuntaan ja materiaaliin kohdistuvaa j\u00e4nnityst\u00e4 seurataan, kunnes materiaali murtuu. Vetokokeen tuloksena saadaan materiaalin my\u00f6t\u00f6lujuus, suurin vetolujuus, sitkeys, Youngin moduuli, leikkausmoduuli ja Poissonin luku.<\/p>\n\n\n\n
J\u00e4nnitys - venym\u00e4k\u00e4yr\u00e4t<\/p>\n\n\n\n
J\u00e4nnitys- ja venym\u00e4k\u00e4yr\u00e4t<\/p>\n\n\n\n
Testin aikana materiaaliin kohdistuva nimellinen vetoj\u00e4nnitys on seuraava:<\/p>\n\n\n\n
Jossa F on vetovoima ja A_0 on j\u00e4nnityksen alainen poikkipinta-ala. J\u00e4nnitys m\u00e4\u00e4ritell\u00e4\u00e4n seuraavasti;<\/p>\n\n\n\n
Jossa L_0 on kappaleen alkuper\u00e4inen pituus ja \u0394_L on materiaalin venym\u00e4 testin j\u00e4lkeen.<\/p>\n\n\n\n
Testist\u00e4 saatujen arvojen avulla saadaan j\u00e4nnitys-venym\u00e4k\u00e4yr\u00e4. K\u00e4yr\u00e4st\u00e4 k\u00e4y ilmi materiaalin murtumispiste, my\u00f6t\u00f6lujuus, suurin vetolujuus ja murtolujuus- taipuisuustila. Toinen etu on, ett\u00e4 se antaa tietoa materiaalin mitoista riippumatta.<\/p>\n\n\n\n
Yll\u00e4 olevassa kaaviossa on hauraan materiaalin j\u00e4nnitys-venym\u00e4k\u00e4yr\u00e4.<\/p>\n\n\n\n
Useimpien k\u00e4yrien alkuosa on lineaarinen. My\u00f6t\u00f6lujuuden arvo saadaan k\u00e4yr\u00e4lle, kun k\u00e4yr\u00e4n kaltevuuden suuntainen k\u00e4yr\u00e4 piirret\u00e4\u00e4n pisteest\u00e4, jossa j\u00e4nnitys-muodonmuutosk\u00e4yr\u00e4n venym\u00e4 on 0,2%. My\u00f6t\u00f6lujuuden avulla voidaan m\u00e4\u00e4ritt\u00e4\u00e4 suurin j\u00e4nnitys, jonka materiaali kest\u00e4\u00e4 ilman pysyvi\u00e4 vaurioita. T\u00e4h\u00e4n pisteeseen asti kappale on kimmoisalla alueella. T\u00e4m\u00e4n j\u00e4lkeen materiaali siirtyy plastiselle alueelle, jossa siihen kohdistuvat voimat aiheuttavat pysyvi\u00e4 vaurioita.<\/p>\n\n\n\n
My\u00f6t\u00f6j\u00e4nnitys<\/p>\n\n\n\n
My\u00f6t\u00f6lujuuden m\u00e4\u00e4ritt\u00e4miseksi piirretyn kuvitteellisen viivan kaltevuus antaa Youngin moduulin, joka on t\u00e4rke\u00e4 materiaaliominaisuus. Youngin moduuli saadaan seuraavasti:<\/p>\n\n\n\n
Seuraava yht\u00e4l\u00f6 esitt\u00e4\u00e4 Poissonin suhdelukua, joka on vaakasuuntaisen siirtym\u00e4n ja pystysuuntaisen siirtym\u00e4n suhteen negatiivinen arvo:<\/p>\n\n\n\n
Testi<\/p>\n\n\n\n
Kuvassa on esitetty suurin osa vetokokeessa k\u00e4ytettyjen n\u00e4ytteiden poikkileikkausn\u00e4kymist\u00e4. N\u00e4ytteet voidaan muodostaa levyksi tai sylinteriksi.<\/p>\n\n\n\n
Eri materiaaleista ja mittausherkkyystasoista riippuen voidaan k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 erilaisia kiinnitystyyppej\u00e4. Kullakin kiinnitystavalla on omat etunsa ja haittansa.<\/p>\n\n\n\n
Puristustesti<\/h3>\n\n\n\n
Puristustesti osoittaa, miten materiaalit k\u00e4ytt\u00e4ytyv\u00e4t puristettaessa tai murskattaessa. Testi kest\u00e4\u00e4 yleens\u00e4 siihen asti, kunnes aine hajoaa tai ennalta m\u00e4\u00e4r\u00e4ttyyn rajaan asti. N\u00e4in saadaan laskettua kuorma, jonka materiaali kest\u00e4\u00e4 ennen repe\u00e4mist\u00e4, ja sen hajoamisen laajuus t\u00e4h\u00e4n pisteeseen asti. Materiaalin testaamiseksi sit\u00e4 usein l\u00e4mmitet\u00e4\u00e4n tai j\u00e4\u00e4hdytet\u00e4\u00e4n ja siihen kohdistetaan monensuuntainen puristusvoima. Testej\u00e4 voidaan kuitenkin tehd\u00e4 vaihtelevissa olosuhteissa.<\/p>\n\n\n\n
Materiaaleilla, joilla on korkea vetolujuus, on yleens\u00e4 alhainen puristuslujuus. T\u00e4st\u00e4 syyst\u00e4 n\u00e4it\u00e4 materiaaleja tutkitaan puristuskokeilla. Materiaalit, joille tehd\u00e4\u00e4n eniten puristuskokeita, ovat yleens\u00e4 hauraita materiaaleja, esimerkiksi komposiitteja, betonia, puuta, metallia ja tiilimateriaaleja sek\u00e4 polymeerej\u00e4, muoveja ja vaahtomuoveja.<\/p>\n\n\n\n
Puristuskokeen tuloksena saadaan voima-venym\u00e4k\u00e4yr\u00e4. T\u00e4m\u00e4n j\u00e4lkeen voima muunnetaan j\u00e4nnitykseksi j\u00e4nnitys-venym\u00e4k\u00e4yr\u00e4n luomiseksi. T\u00e4m\u00e4 k\u00e4yr\u00e4 on hyvin samankaltainen kuin vetokokeen j\u00e4nnitys-muodonmuutosk\u00e4yr\u00e4. Akselit ovat vain lyhenemist\u00e4 osoittavaan suuntaan.<\/p>\n\n\n\n
Puristusj\u00e4nnitys - % Puristusmuodonmuutos<\/p>\n\n\n\n
Vetokokeen laskelmat p\u00e4tev\u00e4t my\u00f6s puristuskokeessa. puristuslujuus ilmaistaan seuraavasti;<\/p>\n\n\n\n
Murskaus<\/p>\n\n\n\n
Murskausta k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n ilmaisemaan, kuinka paljon materiaali lyheni testin aikana.<\/p>\n\n\n\n
Ilmaise murskautuminen.<\/p>\n\n\n\n
Turvotus<\/p>\n\n\n\n
Turvotus on testattavan materiaalin poikkileikkauksen kasvua. Sitke\u00e4t materiaalit ovat alttiimpia turpoamiselle. Se on virallistettu seuraavasti:<\/p>\n\n\n\n
Testi<\/p>\n\n\n\n
Hauraat materiaalit ovat tyypillisesti puristuskokeiden kohteena. J\u00e4ykkien vaahtomuovien puristusominaisuudet on esitetty ISO 844 -standardissa esimerkkin\u00e4 standardeista. Poikkipinta-alan arvot ja muodot, l\u00e4mp\u00f6tila- ja kosteusarvot sek\u00e4 odotettavissa olevat n\u00e4ytetulokset ilmoitetaan t\u00e4ss\u00e4 standardissa. J\u00e4nnitykset ilmoitetaan kPa:na.<\/p>\n\n\n\n
Puristusjouston arvo standardissa on seuraava:<\/p>\n\n\n\n
T\u00e4ss\u00e4 \u03c3_e on voima tavanomaisen elastisen alueen lopussa, h_0 on materiaalin alkuper\u00e4inen paksuus ja x_e on j\u00e4nnityksen aiheuttavan voiman kulkema tie.<\/p>\n\n\n\n
Seuraavassa on lueteltu muutamia puristustestej\u00e4 varten kehitettyj\u00e4 standardeja:<\/p>\n\n\n\n
ASTM D575-91 - Standarditestausmenetelm\u00e4t kumin ominaisuuksien testaamiseksi puristettaessa<\/p>\n\n\n\n
ASTM E9-19 - Metallisten materiaalien puristuskoestuksen standarditestausmenetelm\u00e4t huoneenl\u00e4mm\u00f6ss\u00e4<\/p>\n\n\n\n
TS EN ISO 14126 - Kuituvahvisteiset muovikomposiitit - Puristusominaisuuksien m\u00e4\u00e4ritt\u00e4minen tasonsuuntaisesti.<\/p>\n\n\n\n
<\/h3>\n\n\n\nTekniikan kuvaus<\/h3>\n\n\n\n
Arvioimalla n\u00e4ytteen mekaanista k\u00e4ytt\u00e4ytymist\u00e4 j\u00e4nnitys- ja puristusolosuhteissa voidaan saada materiaalin ominaisuuksia koskevia perustietoja, jotka ovat ratkaisevia komponenttien suunnittelun ja k\u00e4ytt\u00f6ominaisuuksien arvioinnin kannalta. Veto- ja puristuslujuusarvoja koskevat vaatimukset ja n\u00e4iden ominaisuuksien testausmenetelm\u00e4t on m\u00e4\u00e4ritelty useissa standardeissa monille eri materiaaleille. Testaus voidaan suorittaa ty\u00f6stetyille materiaalin\u00e4ytteille tai todellisten komponenttien t\u00e4ysikokoisille tai mittakaavamalleille. N\u00e4m\u00e4 testit tehd\u00e4\u00e4n yleens\u00e4 yleisell\u00e4 mekaanisella testauslaitteella.<\/p>\n\n\n\n
Vetokoe on menetelm\u00e4, jolla m\u00e4\u00e4ritet\u00e4\u00e4n materiaalien k\u00e4ytt\u00e4ytyminen aksiaalisessa vetokuormituksessa. Testit suoritetaan kiinnitt\u00e4m\u00e4ll\u00e4 n\u00e4yte testauslaitteeseen ja kohdistamalla sitten n\u00e4ytteeseen voima erottamalla testauslaitteen poikkip\u00e4\u00e4t. Ristip\u00e4\u00e4n nopeutta voidaan muuttaa testikappaleen venym\u00e4nopeuden s\u00e4\u00e4telemiseksi. Testist\u00e4 saatavia tietoja k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n vetolujuuden, my\u00f6t\u00f6lujuuden ja kimmomoduulin m\u00e4\u00e4ritt\u00e4miseen. Mittaamalla n\u00e4ytteen mitat testauksen j\u00e4lkeen saadaan my\u00f6s pinta-alan pienennys ja venym\u00e4arvot materiaalin sitkeyden kuvaamiseksi. Vetokokeita voidaan tehd\u00e4 monille materiaaleille, kuten metalleille, muoveille, kuiduille, liimoille ja kumille. Testit voidaan suorittaa sek\u00e4 ymp\u00e4rist\u00f6n alapuolella ett\u00e4 kohotetuissa l\u00e4mp\u00f6tiloissa.
Puristustesti on menetelm\u00e4, jolla m\u00e4\u00e4ritet\u00e4\u00e4n materiaalien k\u00e4ytt\u00e4ytyminen puristuskuormituksen alaisena. Puristuskokeet tehd\u00e4\u00e4n kuormittamalla koekappale kahden levyn v\u00e4liin ja kohdistamalla sitten koekappaleeseen voima liikuttamalla poikkilevyj\u00e4 yhteen. Testin aikana koekappaletta puristetaan ja muodonmuutos suhteessa kohdistettuun kuormitukseen kirjataan. Puristuskokeen avulla m\u00e4\u00e4ritet\u00e4\u00e4n kimmoraja, suhteellinen raja, my\u00f6t\u00f6raja, my\u00f6t\u00f6lujuus ja (joidenkin materiaalien osalta) puristuslujuus.<\/p>\n\n\n\n
<\/h3>\n\n\n\nAnalyyttiset tiedot<\/h3>\n\n\n\n
Puristuslujuus<\/strong> - Puristuslujuus on suurin puristusj\u00e4nnitys, jonka materiaali kest\u00e4\u00e4 murtumatta. Hauraat materiaalit murtuvat testauksen aikana ja niill\u00e4 on tietty puristuslujuuden arvo. Plastisten materiaalien puristuslujuus m\u00e4\u00e4r\u00e4ytyy sen mukaan, miss\u00e4 m\u00e4\u00e4rin ne v\u00e4\u00e4ntyv\u00e4t testauksen aikana.<\/p>\n\n\n\n Elastinen raja<\/strong> - Kimmoraja on suurin j\u00e4nnitys, jonka materiaali kest\u00e4\u00e4 ilman pysyv\u00e4\u00e4 muodonmuutosta j\u00e4nnityksen poistamisen j\u00e4lkeen.<\/p>\n\n\n\n Venym\u00e4<\/strong> - Venym\u00e4 on vetokokeessa murtuneen n\u00e4ytteen pysyv\u00e4n venym\u00e4n m\u00e4\u00e4r\u00e4.<\/p>\n\n\n\n Jouston moduulit<\/strong> - Kimmomoduuli on j\u00e4nnityksen (suhteellisuusrajan alapuolella) ja venym\u00e4n suhde eli j\u00e4nnitys-venym\u00e4k\u00e4yr\u00e4n kaltevuus. Sit\u00e4 pidet\u00e4\u00e4n metallin j\u00e4ykkyyden tai j\u00e4ykkyyden mittana.<\/p>\n\n\n\n Proportionaalinen raja<\/strong> - Suhteellinen raja on suurin j\u00e4nnitys, jonka materiaali pystyy saavuttamaan ilman, ett\u00e4 se poikkeaa j\u00e4nnitys-muodonmuutosk\u00e4yr\u00e4n lineaarisesta suhteesta, eli ilman, ett\u00e4 siihen kehittyy plastinen muodonmuutos.<\/p>\n\n\n\n Pinta-alan pienent\u00e4minen<\/strong> - Pinta-alan pieneneminen on vetokoekappaleen alkuper\u00e4isen poikkileikkauspinta-alan ja pienimm\u00e4n pinta-alan erotus murtuman j\u00e4lkeen testin j\u00e4lkeen.<\/p>\n\n\n\n Kanta<\/strong> - J\u00e4nnitys on voiman aiheuttama materiaalin koon tai muodon muutoksen m\u00e4\u00e4r\u00e4.<\/p>\n\n\n\n Tuottopiste<\/strong> - My\u00f6t\u00f6raja on materiaalin j\u00e4nnitys (yleens\u00e4 pienempi kuin suurin saavutettavissa oleva j\u00e4nnitys), jossa muodonmuutos tapahtuu ilman j\u00e4nnityksen kasvua. Vain tietyill\u00e4 metalleilla on my\u00f6t\u00f6raja.<\/p>\n\n\n\n My\u00f6t\u00f6lujuus<\/strong> - My\u00f6t\u00f6lujuus on j\u00e4nnitys, jossa materiaali poikkeaa lineaarisesta j\u00e4nnitys-muodonmuutossuhteesta. Metalleille k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n usein 0,2%:n poikkeamaa.<\/p>\n\n\n\n Murtovetolujuus<\/strong> - Vetomurtolujuus eli UTS on suurin vetoj\u00e4nnitys, jonka materiaali kest\u00e4\u00e4 murtumatta. Se lasketaan jakamalla vetokokeen aikana kohdistettu enimm\u00e4iskuorma n\u00e4ytteen alkuper\u00e4isell\u00e4 poikkipinta-alalla.<\/p>\n\n\n\n Veto- ja puristus<\/strong><\/a> raaka-aineen ominaisuudet tuotespesifikaatioihin vertaamista varten<\/p>\n\n\n\n Hankitaan materiaaliominaisuustietoja \u00e4\u00e4rellisten elementtien mallintamista tai muuta tuotesuunnittelua varten halutun mekaanisen k\u00e4ytt\u00e4ytymisen ja k\u00e4ytt\u00f6suorituskyvyn saavuttamiseksi.<\/p>\n\n\n\n Komponentin mekaanisen suorituskyvyn simulointi k\u00e4yt\u00f6ss\u00e4<\/p>\n\n\n\n Metallien ja muovien tavanomaiset vetokokeet tehd\u00e4\u00e4n erityisesti valmistetuille koekappaleille. N\u00e4m\u00e4 n\u00e4ytteet voivat olla ty\u00f6stettyj\u00e4 sylinterim\u00e4isi\u00e4 n\u00e4ytteit\u00e4 tai litteit\u00e4 levyn\u00e4ytteit\u00e4 (dogbone). Testin\u00e4ytteiden pituuden ja leveyden tai halkaisijan on oltava tietyss\u00e4 suhteessa testialueella (mittalaite), jotta tulokset olisivat toistettavissa ja vastaisivat standardeja. testausmenetelm\u00e4<\/a> vaatimukset. Putkimaisten tuotteiden, kuitujen ja lankojen vetotestaus voidaan tehd\u00e4 t\u00e4ysikokoisina k\u00e4ytt\u00e4en erityisi\u00e4 kiinnikkeit\u00e4, jotka edist\u00e4v\u00e4t optimaalista tarttumista ja vikojen paikantamista.<\/p>\n\n\n\n Yleisin puristuskokeessa k\u00e4ytett\u00e4v\u00e4 koekappale on oikeanmuotoinen py\u00f6re\u00e4 sylinteri, jossa on litte\u00e4t p\u00e4\u00e4t. Muitakin muotoja voidaan k\u00e4ytt\u00e4\u00e4, mutta ne vaativat erityisi\u00e4 kiinnikkeit\u00e4, jotta v\u00e4ltet\u00e4\u00e4n v\u00e4\u00e4ntyminen. Komponenttien testaukseen tai k\u00e4ytt\u00f6simulointeihin k\u00e4ytett\u00e4v\u00e4t erikoiskokoonpanot riippuvat k\u00e4ytett\u00e4v\u00e4st\u00e4 testilaitteesta.<\/p>\n\n\n\n Vetokokeissa testikoneeseen kohdistuu vetokuormitus tai voima, joka vet\u00e4\u00e4 vetokoen\u00e4ytteet erilleen toisistaan. Muovien vetokokeissa testin\u00e4yte vedet\u00e4\u00e4n erilleen vetolujuuden ja muiden ominaisuuksien, kuten j\u00e4ykkyyden ja my\u00f6t\u00f6lujuuden, mittaamiseksi. On olemassa useita yleisi\u00e4 teollisuusstandardeja, jotka tarjoavat sovitut menetelm\u00e4t muovien vetokokeille. ASTM D638- ja ISO 527-2 -standardeissa on molemmissa samanlainen mutta erilainen standardoitu testin\u00e4ytteen geometria ja mitat. N\u00e4iss\u00e4 testeiss\u00e4 tarvitaan vetokahvoja, joiden odotetaan tarttuvan n\u00e4ytteeseen ja mukautuvan sen ohentuessa testiprosessin aikana. N\u00e4m\u00e4 tarvikkeet ovat erilaisia kuin puristuskiinnikkeet. <\/h3>\n\n\n\n
Tyypilliset sovellukset<\/h3>\n\n\n\n
<\/h3>\n\n\n\n
Esimerkkivaatimukset<\/h3>\n\n\n\n
Vetotestaus- ja puristustestauslaitteiden v\u00e4linen ero<\/h2>\n\n\n\n
Puristustesteiss\u00e4 testikone k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 painavaa tai puristavaa kuormaa tai voimaa puristaakseen testin\u00e4ytett\u00e4, kunnes se murtuu tai puristuu. Polymeerisen rakenteellisen vaahtomateriaalin puristuskokeita k\u00e4sitell\u00e4\u00e4n kohdassa ASTM D1621<\/strong> jossa m\u00e4\u00e4ritet\u00e4\u00e4n k\u00e4ytettyjen puristuslevyjen ja taipumamittarin tyyppi. Testin\u00e4yte asetetaan puristuslevyjen v\u00e4liin, kunnes solurakenne pett\u00e4\u00e4 tai repe\u00e4\u00e4.
Yleiskoekoneella voidaan tehd\u00e4 joko veto- tai puristuskokeita tai molempia. Poikkip\u00e4\u00e4t\u00e4 voidaan k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 vet\u00e4m\u00e4\u00e4n tai puristamaan testin\u00e4ytett\u00e4, joka sijaitsee pohjalevyn ja liikkuvan p\u00e4\u00e4n v\u00e4liss\u00e4.
Vetokoelaitteilla eli tartuntalaitteilla ja venym\u00e4antureilla (ns. ekstensiometreill\u00e4) ei voida tehd\u00e4 puristustestej\u00e4. My\u00f6s vetokahvat sovitetaan erityisesti kattamaan testikappaleen tarkka geometria ja mitat. Puristustestilevyt ja deflektometri pystyv\u00e4t my\u00f6s suorittamaan vain puristustestej\u00e4, joten t\u00e4ss\u00e4 tapauksessa tarvitaan molemmat lis\u00e4varustesarjat.<\/p>\n\n\n\n <\/h2>\n\n\n\n