Analysis of damage in steel bar for reinforced concrete deformed at varied strain rates by continuum damage mechanism การวิเคราะห์ความเสียหายในเหล็กเส้นเสริมคอนกรีตที่เสียรูปที่อัตราความเครียดที่แตกต่างโดยใช้กลไกความเสียหายต่อเนื่อง

Abstract

เหล็กเส้นเสริมคอนกรีตถูกออกแบบการทำงานภายใต้ความเค้นต่าง ๆ ซึ่งอาจทำให้เกิดความเสียหายขึ้นภายใน เริ่มต้นในระดับที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า ก่อนพัฒนาเป็นสาเหตุความเสียหายในระดับที่มองเห็นด้วยตาเปล่า เป็นที่น่าสนใจเมื่อเหล็กเส้นเสริมคอนกรีตอยู่ภายใต้การให้ภาระในอัตราที่แตกต่าง อาจประสบการเปลี่ยนแปลงของความเสียหายที่แตกต่าง ในการทดสอบแรงดึง มาตรฐานทดสอบส่วนมากระบุอัตราความเร็วทดสอบที่ควรปฏิบัติ  คุณสมบัติความแข็งแรงที่วัสดุแสดงอาจขึ้นอยู่กับอัตราความเร็วระหว่างการทดสอบ ดังนั้น มีคำถามเกี่ยวกับผลของความเร็วการทดสอบหรือความแตกต่างของอัตราความเครียดมีอิทธิผลต่อการเปลี่ยนแปลงความเสียหายของวัสดุที่ทำการทดสอบหรือไม่

การวัดทางการทดลองมีวัตุประสงค์เพื่อตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงความเสียหายของเหล็กเส้นเสริมคอนกรีตโดยกลไกความเสียหายต่อเนื่อง (Continuum damage mechanism) ตลอดกระบวนการเสียรูปภายใต้อัตราความเครียดที่แตกต่าง จากการทดลอง มอดุลัสยืดหยุ่นมีเปลี่ยนแปลงที่ลดลงเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอัตราความเครียดที่เพิ่มขึ้นจาก 0.001 s^-1, 0.005 s^-2, 0.01 s^-1 ถึง 0.02 s^-2 มอดุลัสยืดหยุ่นที่มีค่าสูงกว่าแสดงถึงความแข็งแรงที่สูงกว่าของโลหะ การพัฒนาการของความเสียหายสามารถเฝ้าดูได้จากการเปลี่ยนแปลงของมอดุลัสยืดหยุ่น การลดลงของมอดุลัสยืดหยุ่นที่สังเกตได้ที่อัตราความเครียดที่แตกต่าง แสดงให้เห็นถึงการพัฒนาการของความเสียหายที่เพิ่มขึ้น แสดงให้เห็นถึงความเสียหายที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากอัตราความเครียดที่เพิ่มขึ้น การเพิ่มขึ้นของอัตราความเครียดในช่วงแรก ถึง ประมาณ 0.01 s^-1 มีผลต่อการเพิ่มขึ้นของความเสียหายอย่างมีนัยสำคัญ ประมาณ 0.33 และ 0.18 หรือกล่าวอีกนัยหนึ่ง ในช่วงแรก อัตราความเสียหายมีการเพิ่มที่สูง เมื่ออัตราความเครียดเพิ่มมากขึ้น และการเพิ่มขึ้นของอัตราความเครียดในช่วงหลัง 0.01 s^-1-0.02 s^-1 มีผลต่อการเพิ่มขึ้นของความเสียหายที่น้อยกว่า ประมาณ 0.17 และ 0.11 หรือกล่าวอีกนัยหนึ่ง ในช่วงหลังอัตราความเสียหายมีการเพิ่มที่ต่ำ เมื่ออัตราความเครียดเพิ่มมากขึ้น ความสามารถในการประเมินการเปลี่ยนแปลงความเสียหายตลอดกระบวนการเสียรูปภายใต้การให้ภาระในอัตราที่แตกต่างเป็นสิ่งสำคัญ ทำให้สามารถออกแบบการทำงานของเหล็กเส้นเสริมคอนกรีตได้อย่างเหมาะสม นำสู่การใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ