Ein geringes Verhältnis von Gewicht zu Stärke ist nicht nur im Fitnessstudio wünschenswert. Das Verhältnis von Gewicht zu Festigkeit, wenn es für ein Material beschreibend ist, bezieht die Dichte des Materials auf seine Fähigkeit, einer dauerhaften Verformung oder einem Bruch unter Druck standzuhalten. Low-Ratio-Werte zeigen an, dass das Material leicht ist, aber eine erhebliche Belastung tragen kann. Hohe Werte beschreiben schwere Materialien, die sich leicht verformen oder brechen. Das Verhältnis von Gewicht zu Festigkeit wird typischerweise in umgekehrter Form als Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht verwendet; sie wird dann als spezifische Festigkeit des Materials bezeichnet.
- Ein geringes Verhältnis von Gewicht zu Festigkeit ist nicht nur im Fitnessstudio wünschenswert.
- Das Gewichts-Festigkeits-Verhältnis, wenn es ein Material beschreibt, bezieht die Dichte des Materials auf seine Fähigkeit, einer dauerhaften Verformung oder einem Bruch unter Druck standzuhalten.
Messen Sie die Masse des Materials mit der Skala. Wenn Sie beispielsweise das Verhältnis von Gewicht zu Festigkeit von Titan bestimmen, wiegen Sie das Titan und geben Sie die Masse in Gramm (g) oder Kilogramm (kg) an. Um die Titanmasse von Gramm in Kilogramm umzurechnen, teilen Sie die Masse durch 1.000. Zum Beispiel entspricht eine Masse von 9,014 Gramm 0,009014 kg: 9,014 / 1000 = 0,009014.
Bestimmen Sie das Volumen des Materials. Verwenden Sie bei regelmäßig geformten Proben ein Lineal, um die Abmessungen der Probe zu messen und das Volumen aus den Abmessungen zu berechnen. Wenn das Material beispielsweise die Form eines Würfels mit Seitenlängen von 1 cm hat, entspricht das Volumen des Würfels der gewürfelten Seitenlänge: 1 x 1 x 1 = 1 cm ^ 3. Bei unregelmäßig geformten Proben kann das Volumen durch einen Prozess der Fluidverdrängung erhalten werden. Messen Sie den Wasserstand in einem Messzylinder vor und nach dem Eintauchen der Probe in das Wasser. Die Änderung des Wasserstandes entspricht dem Volumen der Probe in Kubikzentimetern. Wenn beispielsweise der Wasserstand vor dem Hinzufügen der Probe 10 cm ^ 3 und der Wasserstand nach dem Hinzufügen der Probe 15 cm ^ 3 beträgt, beträgt das Probenvolumen fünf Kubikzentimeter: 15 – 10 = 5. Konvertieren Sie die in Kubikzentimetern angegebenen Volumina in Kubikmeter, indem Sie durch 1 x 10 ^ 6 dividieren. Zum Beispiel entspricht ein Volumen von 5cm ^ 3 5 x 10 ^ -6m ^ 3: 5/1 x 10 ^ 6 = 5 x 10 ^ -6.
- Bestimmen Sie das Volumen des Materials.
- Verwenden Sie bei regelmäßig geformten Proben ein Lineal, um die Abmessungen der Probe zu messen und das Volumen aus den Abmessungen zu berechnen.
Berechnen Sie die Dichte des Materials, indem Sie die Masse der Probe durch ihr Volumen dividieren. Zum Beispiel hat eine Titanprobe, die 9,014 Gramm wiegt und zwei Kubikzentimeter einnimmt, eine Dichte von 4.507 Kilogramm pro Kubikmeter: 9,014 / 1000 / (2/1 x 10 ^ 6) = 4507.
Bestimmen Sie die Endfestigkeit des Materials ab dem Wendepunkt der Spannungs-Dehnungs-Kurve des Materials, indem Sie die Spannungs-Dehnungs-Kurve des Materials verfolgen, bis die Kurve ihren höchsten Punkt erreicht. Der von der X-Achse oder y-Achse abgelesene Wert ist die Endfestigkeit des Materials.
- Berechnen Sie die Dichte des Materials, indem Sie die Masse der Probe durch ihr Volumen dividieren.
- Der von der X-Achse oder Y-Achse abgelesene Wert ist die Endfestigkeit des Materials.
Teilen Sie die Dichte durch die Endfestigkeit der Probe, um das Verhältnis von Gewicht zu Festigkeit des Materials zu erhalten. Zum Beispiel hat Titan eine Bruchfestigkeit von 434 x 10 ^ 6 N / m ^ 2 und eine Dichte von 4507 kg / m ^ 3. Das Verhältnis von Gewicht zu Festigkeit für Titan beträgt 1,04 x 10 ^ -5 kg / Nm: 4507/434 x 10 ^ 6 = 1,04 x 10 ^ -5.
