Vad är ett vridningstest?

Ett vridningstest mäter styrkan hos vilket material som helst mot maximala vridkrafter. Det är ett extremt vanligt test som används inom materialmekanik för att mäta hur mycket av en vridning ett visst material tål innan det spricker eller går sönder. Detta applicerade tryck kallas vridmoment. Material som vanligtvis används inom tillverkningsindustrin, såsom metallfästen och balkar, utsätts ofta för vridningstestning för att fastställa deras styrka under tvång.

Det finns tre breda kategorier under vilka ett vridningstest kan äga rum: felprovning, provning och drifttestning. Feltestning innebär att materialet vrids tills det går sönder. Bevisprovning observerar om ett material kan tåla ett visst mått av vridmoment under en given tidsperiod. Drifttestning testar specifika produkter för att bekräfta deras elasticitetsgräns innan de går ut på marknaden.

Det är avgörande att resultaten av varje vridningstest registreras. Registrering görs genom att skapa ett spännings-töjningsdiagram med vridningsvinkelvärdena på X-axeln och vridmomentvärdena på Y-axeln. Med hjälp av en vridningstestapparat utförs vridning i kvartsgraderssteg med det vridmoment som den kan motstå registrerat. Töjningen motsvarar vridningsvinkeln och spänningen motsvarar det uppmätta vridmomentet.

Den elastiska gränsen för något material är den punkt där det inte längre kan återgå till sin ursprungliga form eller storlek. Den elastiska gränsen som bestäms av ett torsionstest är lika med linjens lutning från början av provningen till den proportionella gränsen. Detta förhållande mättes först av Sir Robert Hooke 1678. Hookes lag säger att spänningen är direkt proportionell mot töjningen tills den proportionella gränsen nås, då objektet som testas börjar visa tecken på spänning.

Efter testning kategoriseras metallmaterial som antingen sega eller spröda. Duktila metaller som stål eller aluminium har höga elasticitetsgränser och tål en hel del påfrestningar innan de går sönder. Spröda material som gjutjärn och betong har låga elasticitetsgränser och kräver inte mycket belastning innan de spricker.

Utan att utföra ett vridningstest skulle material inte kontrolleras ordentligt innan de släpptes för industriellt bruk. Det är av största vikt att ett materials förmåga att tåla en viss vridning mäts noggrant. Annars kan strukturer och maskiner som är beroende av sådana material gå sönder och orsaka instabilitet, avbrott i arbetsflödet eller till och med betydande skador och personskador.