DIGWYDDIADAU DAN LWYTH STATIG
Mae dadffurfiad y deunydd dan ddylanwad straen yn ffenomen gymhleth iawn, felly rhaid ei symleiddio mewn gwahanol ffyrdd er mwyn ei deall. Un o’r symleiddiadau hyn yw’r dybiaeth bod y llwythi’n cael eu rhoi’n raddol, fel y gwneir e.e. gyda samplau wrth brofion tynnu a gwasgu.
Os yw bar dur sy’n cael ei lwytho mewn tyniant yn cael ei amlygu i lwyth sy’n cynyddu’n raddol a’i ymestyniad ℇ yn cael ei fesur, ceir y diagram a ddangosir yn y llun.
_1= Terfyn cymesuredd _2 =Terfyn elastigedd 3 =Terfyn isaf llif 3’= Terfyn uchaf llifo
I ddechrau, mae’r ymestyniad yn fach iawn ac yn gymesur â’r straen, fel y mae cyfraith Hooke yn ei mynnu. O un straen penodol ymlaen mae’r cymesuredd yn peidio a’r ymestyniad yn cynyddu’n gyflymach. Mae’n anodd pennu union le’r terfyn cymesuredd hwn. Po fwyaf cywir yw’r mesuriad, yr isaf y caiff ei bennu. Ar gyfer y rhan fwyaf o ddeunyddiau mae ar δ=0, ac yna dim ond yr amcangyfrif cyntaf o’r ymddygiad elastig yw cyfraith Hooke, y term cyntaf yn natblygiad cyfres Taylor y swyddogaeth ℇ=ℇ (δ) ger y tarddle cydgysylltiadau. Os caiff y wialen ei dadlwytho, gwelir, pan nad oedd y straen yn rhy fawr, fod y dadffurfiad hefyd yn diflannu yn unol â chyfraith Hooke. Ond mae hyn hefyd yn newid os eir y tu hwnt i ryw straen sy’n agos at y terfyn cyfrannedd, yr hyn a elwir yn derfyn elastigedd; yna mae’r dadffurfiad cyffredinol yn cynnwys rhan elastig (gwrthdroadwy) a rhan anelastig (barhaol). Ni ellir chwaith bennu’r terfyn elastigedd yn fanwl gywir; mae’n gorwedd mor isel â hynny ag y mae cywirdeb y mesuriad yn uwch.
Fodd bynnag, gan fod iddo bwysigrwydd technegol mawr, oherwydd ei fod yn cynrychioli’r terfyn arwyddocâd mewn bron pob cyfrifiad mewn gwrthiant deunyddiau, ac ar yr un pryd y terfyn lle mae’r difrod parhaol cyntaf yn digwydd, fe’i diffinnir yn llym ar gyfer profi samplau gan gonfensiwn mabwysiedig, ac felly, er enghraifft, fel terfyn 0,2% dynodir y straen hwnnw lle mae’r estyniad parhaol yn cyrraedd 0,2%.
Yn syth ar ôl i’r terfyn elastigedd gael ei ragori, mae’r dadffurfiad yn cynyddu’n sydyn a gellir ei weld â’r llygad noeth; dan straen bron yn gyson, mae’r wialen yn ymestyn yn barhaus. Gelwir y straen hwn yn derfyn llifo.
Mewn peiriannau hydrolig ar gyfer profi deunyddiau gellir hefyd sylwi, ar ôl dechrau’r cynnyrch, ar gwymp mewn straen fwy neu lai amlwg, fel y nodir yn y graff â chromlin doredig; yna gelwir y mwyafswm yn derfyn cynnyrch uchaf, a’r straen cynnyrch cyson sy’n dilyn yn ddiweddarach yn derfyn cynnyrch isaf.
Ar ôl cyrraedd estyniad penodol, sydd bron yn gwbl annelastig, mae’r straen yn dechrau cynyddu eto, ac mae’r deunydd yn caledu. Yn yr ardal lwytho hon mae gostyngiad amlwg yn nhrawstoriad y bar oherwydd cyfangiad ochrol (annelastig), ac mae’r llwybr pellach yn y diagram straen a dadffurfiad yn dibynnu’n bennaf ar a yw’r grym tynnu P sy’n gweithredu ar y bar, wrth gyfrifo’r straen, yn cael ei rannu â’r arwynebedd gwreiddiol Fo neu â’r arwynebedd presennol F. At ddibenion technegol, y straen P/F sydd o ddiddordeb. Mae’r straen hwn yn cyrraedd uchafswm, a elwir yn gryfder y deunydd, a phan eir heibio i’r uchafswm hwnnw, mae’r bar yn culhau’n fawr mewn un man ac yn torri. Mae’r “straen gwir” P/F yn cynyddu hyd at fethiant.
Mae ymddygiad metelau eraill yn gwyro’n fawr oddi wrth yr hyn a ddisgrifiwyd yma. Yn aml nid yw llifo’n amlwg, ac mae caledu yn dechrau yn syth ar ôl i’r terfyn elastig gael ei ragori.
Mewn deunyddiau brau (carreg, gwydr, concrit) mae anffurfiadau anelastig yn fach iawn yn gyffredinol, ac mae methiant yn digwydd eisoes ar ddadelfeniad bach. Mae cyfanswm y dadffurfiad a ddioddefir gan y deunydd hyd at fethiant yn fesur o hydadwyedd (i’r gwrthwyneb: bregusrwydd) y deunydd, ac ar gyfer dur fe’i nodir yn fanwl yn y gofynion technegol. Fodd bynnag, gan fod y dadffurfiad pellach yn union cyn methiant yn canolbwyntio yn yr ardal lle mae’r trawstoriad yn culhau, ceir gwerth gwahanol o ddadffurfiad ar fethiant, yn dibynnu a yw rhan fwy neu lai o’r bar yn cael ei chymryd fel hyd mesur, felly er mwyn sicrhau canlyniadau diamwys a chymaradwy rhaid mabwysiadu rhyw gonfensiwn penodol ymlaen llaw. Fel rheol, caiff y dadffurfiad ar fethiant ei fesur drwy nodi hyd mesur l = 10 d ar far crwn o ddiamedr d cyn y prawf ac, o’i ymestyniad ∆l, cyfrifo’r dadffurfiad ar fethiant ℇSl= ∆1/1.
Os oes angen profi gwiail â thrawstoriad gwahanol, pennir hyd y mesur yn ôl diamedr gwialen silindrog gron sydd â’r un arwyneb trawsdoriadol.