วัสดุท่อสี่เหลี่ยมไร้รอยต่อเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่สะท้อนถึงตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพทางกล

เนื่องจากคุณสมบัติที่แตกต่างกันของท่อสี่เหลี่ยมไร้รอยต่อ วัสดุจึงมีพฤติกรรมที่แตกต่างกัน สมบัติทางกลขึ้นอยู่กับความเค้นสถิต ไม่ว่าจะทำการทดสอบแรงดึงแบบคงที่หรือการทดสอบความแข็ง ความเค้นจะถูกนำไปใช้กับชิ้นงานหรือชิ้นงานอย่างช้าๆ อย่างไรก็ตาม ในการผลิตจริง ชิ้นงานจำนวนมากต้องเผชิญกับความเครียดจากการกระแทก ซึ่งหมายความว่าความเครียดจะเกิดขึ้นที่ความเร็วสูง ตัวอย่าง ได้แก่ การเกี่ยวระหว่างตู้รถไฟเมื่อรถไฟเริ่มหรือหยุด การเปลี่ยนเกียร์ และความเครียดจากการตีแม่พิมพ์และการต่อยระหว่างการทำงาน

ความเค้นจากการกระแทกแตกต่างจากความเค้นสถิตตรงที่ความเค้นสถิตเกี่ยวข้องกับแรงเพียงอย่างเดียว ในขณะที่ความเค้นจากการกระแทกไม่เพียงแต่เกี่ยวข้องกับแรงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความเร็วด้วย แม้ว่าการวัดความเค้นกระแทกบนชิ้นงานภายใต้ความเค้นกระแทกนั้นซับซ้อนมาก แต่การพิจารณาปัญหาจากมุมมองของพลังงานจะสะดวกกว่า ดังนั้นความเครียดจากการกระแทกจึงถือเป็นความเครียดด้านพลังงาน

เนื่องจากคุณสมบัติที่แตกต่างกันของท่อสี่เหลี่ยมไร้รอยต่อ วัสดุจึงมีพฤติกรรมที่แตกต่างกัน ในขณะที่การเสียรูปและความล้มเหลวของวัสดุภายใต้แรงกระแทกยังคงดำเนินไปในสามขั้นตอน ได้แก่ การเสียรูปแบบยืดหยุ่น การเสียรูปแบบยืดหยุ่น และการแตกหัก อย่างไรก็ตาม อัตราการโหลดมีอิทธิพลอย่างมากต่อสามขั้นตอนนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเสียรูปของท่อไร้ตะเข็บ เนื่องจากการเสียรูปของวัสดุหลังจากได้รับความเครียดต้องใช้เวลา การเพิ่มอัตราการโหลดอาจป้องกันไม่ให้การเสียรูปของวัสดุพัฒนาอย่างรวดเร็วเพียงพอ สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าความสามารถในการเปลี่ยนรูปของวัสดุลดลง และความต้านทานการเสียรูปในระดับจุลภาคเพิ่มขึ้น เช่น ขีดจำกัดความยืดหยุ่นและจุดคราก

ประการที่สอง ความไม่สม่ำเสมอหรือการแปลตำแหน่งของการเสียรูปพลาสติกภายใต้แรงกระแทกจะเด่นชัดมากกว่าภายใต้การโหลดแบบคงที่ การเสียรูปมักจำกัดอยู่ในพื้นที่เล็กๆ ซึ่งอาจเกิดรอยแตกร้าวและแตกหักได้ การเสียรูปไม่สม่ำเสมอนี้ยังจำกัดการพัฒนาของการเสียรูปของวัสดุอีกด้วย ดังนั้นโดยทั่วไป การกระแทกกับท่อไร้ตะเข็บมีแนวโน้มที่จะทำให้วัสดุเปราะ วัสดุที่มีความสามารถในการเปลี่ยนรูปมากภายใต้ภาระคงที่อาจมีความสามารถในการเปลี่ยนรูปได้น้อยมากภายใต้แรงกระแทกและแสดงความเปราะ