体重と強度の比率を計算する方法
体重と強度の比率が低いことは、ジムでは望ましいだけではありません。 重量対強度比は、材料を記述する場合、材料の密度を、圧力下で永久的な変形または破壊に耐える能力に関連させる。 低比率の価値は材料が軽量であるが、重要な負荷に耐えることができることを示す。 高い値は、容易に変形または破損する重い材料を表します。 重量対強度比は、典型的には、強度対重量比として逆の形態で使用される。; それはそれから材料の特定の強さと名づけられます。
- 低体重対強度比は、ジムでは望ましいだけではありません。
- 重量と強度の比は、材料を記述する場合、材料の密度を圧力下で永久的な変形または破壊に耐える能力に関連させます。
スケールを使用して材料の質量を測定します。 たとえば、チタンの重量と強度の比を決定する場合は、チタンの重量を測定し、質量をグラム(g)またはキログラム(kg)で報告します。 チタンの質量をグラムからキログラムに変換するには、質量を1,000で除算します。 たとえば、9.014グラムの質量は0.009014kgに相当します:9.014/1000=0.009014。
材料の体積を決定します。 規則的な形状のサンプルの場合は、ルーラーを使用してサンプルの寸法を測定し、寸法から体積を計算します。 たとえば、材料が1cmの辺の長さを持つ立方体の形である場合、立方体の体積は1x1x1=1cm^3の辺の長さに等しくなります。 不規則な形状の試料の場合、体積は、流体変位のプロセスによって得ることができる。 サンプルを水中に沈める前後の段階的なシリンダーの水位を測定します。 水位の変化は、試料の体積(立方センチメートル)に相当します。 たとえば、サンプルを追加する前の水位が10cm^3で、サンプルを追加した後の水位が15cm^3の場合、サンプル体積は5立方センチメートルです:15-10=5。 1×10^6で割って、立方センチメートルで与えられた体積を立方メートルに変換します。 たとえば、5cm^3の体積は5×10^-6m^3に等しくなります:5/1×10^6=5×10^-6。
- 材料の体積を決定する。
- 規則的な形状のサンプルの場合は、ルーラーを使用してサンプルの寸法を測定し、寸法から体積を計算します。
サンプルの質量をその体積で割って、材料の密度を計算します。 たとえば、重量が9.014グラムで2立方センチメートルを占めるチタンサンプルの密度は、9.014/1000/(2/1×10^6)=4507立方メートルあたり4,507キロになります。
材料の応力-ひずみ曲線のターニングポイントから、曲線が最高点に達するまで材料の応力-ひずみ曲線をトレースして、材料の終局強度を決定します。 応力軸またはy軸から読み取られた値は、材料の最終強度です。
- サンプルの質量をその体積で割って、材料の密度を計算します。
- 応力軸またはy軸から読み取られた値は、材料の終局強度です。
密度を試料の極限強度で割って、材料の重量と強度の比を求めます。 例えば、チタンは434×10^6N/m^2の極限強度を有し、密度は4507kg/m^3である。 チタンの重量対強度比は1.04×10^-5kg/Nm:4507/434×10^6=1.04×10^-5です。
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