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力學測試中的幾何美學

更新時間:2024-08-15點擊次數:873

在數學的世界裏

幾何學以其圖形美感著稱

從(cong) 點、線、麵到平麵圖形,再到立體(ti) 圖形

豐(feng) 富的元素平凡卻又奇妙

它們(men) 共同組合在一起

總能變幻出層出不窮的美麗(li)


幾何學與(yu) 古希臘建築(圖片來源於(yu) 網絡)




當幾何與材料力學測試相遇
會碰撞出怎樣的火花?


點動成線,線動成麵。有一種線條角度是180°,也有一種線條角度是270°,他們(men) 有一個(ge) 共同的名字:漸開線


什麽(me) 是漸開線?在平麵上,一條動直線(發生線)沿著一個(ge) 固定的圓(基圓)作滾動的過程中,此直線上任意一點的軌跡,稱為(wei) 此基圓的一條漸開線。


力學測試中的幾何美學

(圖片來源於(yu) 網絡)


看似簡單的幾何圖形,卻在機械設備中發揮著重要的作用。


傳(chuan) 統的平推或楔形結構拉伸夾具在測試高強度線材時,普遍存在由於(yu) 夾口應力高度集中導致線材斷裂在夾口位置或打滑導致測試無效的痛點


力學測試中的幾何美學

Instron 繩線夾具設計圖


早在1968年,Instron 設計工程師就將幾何圖形融入產(chan) 品設計,分別在 1kN/2kN 和 5kN/10kN 的繩線夾具上巧妙地設計了一種可以提供 180° 和 270° 的夾持轉角的漸開弧線,利用漸開線的特殊曲麵阻力平滑過渡和摩檫力逐步分散夾持應力,有效解決(jue) 了尤其是特種纖維、簾線、繩帶等拉伸測試過程中打滑以及斷裂在夾口位置的問題,被眾(zhong) 多標準引用示意並被行業(ye) 認可。


力學測試中的幾何美學

180°繩線夾具

力學測試中的幾何美學

270°繩線夾具


那麽(me) 生活中有哪些我們(men) 所接觸到的物品會(hui) 用到如此富有設計感的夾具呢?


01

簾子線用於(yu) 輪胎、運輸帶、傳(chuan) 動帶等橡膠製品的骨架,使其能夠承受巨大的壓力、衝(chong) 擊負荷和強烈震動。需通過力學測試,以幫助評估簾子線的性能,確保其在輪胎等應用中具備足夠的強度和耐久性。

力學測試中的幾何美學

(圖片來源於(yu) 網絡)

鋼簾線主要用於(yu) 轎車輪胎、卡車輪胎、工程機械車輪胎和飛機輪胎等橡膠製品的骨架材料,以提高輪胎的強度和耐久性。因此拉伸測試十分必要。

力學測試中的幾何美學

(圖片來源於(yu) 網絡)

高強度纖維材料,如聚乙烯纖維 (Dyneema) 或芳綸纖維 (Kevlar)。這些材料具有出色的抗拉特性,能夠在受力時保持強度,為(wei) 防dan提供可靠的外圍防護。


02
03

血管內導管是用於診斷或在血管係統內提供治療的設備。導管本身及導管各段連接處需要進行峰值拉力測試。

力學測試中的幾何美學

手術縫合線的強度必須足以將活體(ti) 組織固定在一起,且在足夠長的時間內(nei) 保持抗拉強度穩定,以便身體(ti) 愈合,因此必須要經過嚴(yan) 格的拉伸測試。

力學測試中的幾何美學

(圖片來源於(yu) 網絡)


04

力往往象征著剛毅與(yu) 力量,幾何則是柔美與(yu) 智慧的代表。Instron 集大成於(yu) 一身,巧妙利用幾何之美,讓原本就理性和嚴(yan) 謹的力學測試,更添一份多彩與(yu) 魅力。


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