การทดสอบภายใต้แรงดึงทางเดียวด้วยการติดตามภาพวิดีโอบนโทรศัพท์เคลื่อนที่ : กรณีศึกษาการผิดรูปของเส้นด้ายกัญชง
คำสำคัญ:
การทดสอบภายใต้แรงดึงทางเดียว, เส้นด้ายกัญชง, วิดีโอความเร็วสูง, โทรศัพท์เคลื่อนที่, โปรแกรมแทรคเกอร์บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อติดตามการผิดรูปของจุดบนเส้นด้ายกัญชงที่มีความยาวเริ่มต้นต่างกันภายใต้แรงดึงทางเดียวด้วยการบันทึกภาพวิดีโอความเร็วสูงด้วยโทรศัพท์เคลื่อนที่และโปรแกรมแทรคเกอร์ โทรศัพท์เคลื่อนที่ที่ใช้มีการทำงานบนระบบ iOS สามารถบันทึกภาพได้ในอัตรา 120 เฟรมต่อนาที ตัวอย่างเส้นด้ายกัญชงเป็นด้ายที่พันเกลียวสม่ำเสมอตลอดใจด้าย มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางสม่ำเสมอประมาณ 0.64 มิลลิเมตร เส้นด้ายที่ทดสอบมีความยาวเริ่มต้นระหว่างหัวจับต่างกัน 5 ค่า ได้แก่ 2.5, 5.0, 10.0, 20.0 และ 25.0 เซนติเมตร ผลการติดตามการเปลี่ยนตำแหน่งด้วยโปรแกรมแทรคเกอร์ พบว่า ตำแหน่งหัวจับเหล็กล่าง หรือตำแหน่งด้ายที่หัวจับล่าง ไม่มีการเคลื่อนที่ ในขณะที่หัวจับเหล็กบนหรือเส้นด้ายที่หัวจับบน เคลื่อนที่ด้วยอัตราการผิดรูปเท่ากับอัตราเร็วของหัวจับบนที่กำหนดให้เคลื่อนที่ในอัตรา 30 เซนติเมตรต่อนาที การผิดรูปบริเวณกึ่งกลางของเส้นด้าย 2 จุดที่ห่างกันเป็นระยะ 1.0 เซนติเมตร มีการเปลี่ยนตำแหน่งอย่างสม่ำเสมอสอดคล้องกัน ด้วยอัตราการผิดรูปประมาณครึ่งหนึ่งของอัตราการเคลื่อนที่ของหัวจับบน ความสัมพันธ์ของความเค้น-ความเครียดเฉลี่ยจนถึงจุดขาดของเส้นด้ายมีความสัมพันธ์แบบเชิงเส้น ค่ายังมอดุลัสและค่าการทนแรงดึง ณ จุดขาดของเส้นด้ายลดลงเมื่อความยาวเริ่มต้นระหว่างหัวจับของเส้นด้ายมีค่าสูงกว่า 5.0 เซนติเมตร โดยค่า ยังมอดุลัสและค่าการทนแรงดึงสูงสุดดังกล่าวมีค่าเท่ากับ 36 MPa และ 48 MPa ตามลำดับ ในขณะที่ ร้อยละของระยะยืด ณ จุดขาดมีค่าต่ำสุดที่ 137 และสูงสุดที่ 210 สอดคล้องกับความยาวเริ่มต้นของเส้นด้ายที่ 5.0 และ 25.0 เซนติเมตร ตามลำดับ
References
Wattanakasiwich, P. and Poonyawatpornkul, J., 2012, “High-speed Video Analysis in Mechanics,” Srinakharinwirot Science Journal, 28 (2), pp. 211-232.
Cross, R., 2004, “Physics of Overarm Throwing,” American Journal of Physics, 72 (3), pp. 305-312.
Chean, V., Robin, E., El Abdi, R. and Sangleboeuf, J.C., 2010, “Study of the Mechanical Behavior of the Optical Fiber by a Mark-tracking Method,” 14th International Conference on Experimental Mechanics, 6, pp. 1-8.
Chean, V., Robin, E., El Abdi, R., Sangleboeuf, J.C. and Houizot, P., 2011, “Use of the Mark-tracking Method for Optical Fiber Characterization,” Optics and Laser Technology, 43 (7), pp. 1172-1178.
Poonyawatpornkul, J. and Luksameevanish, V., 2018, “High Speed Video Technique Analysis of an Object Moving on an Inclined Plane,” NU. International Journal of Science, 15 (2), pp. 16-24.
Poonyawatpornkul, J. and Luksameevanish, V., 2019, “Development of Scientific Understanding using High Speed Video Analysis Technique : Case Study on Projectile Motion,” Journal of Education, Prince of Songkla University, Pattani Campus, 30 (1), pp. 71-84.
Davis, J.R., 2004, Tensile Testing, 2nd ed., ASM International, Ohio, USA.
Czichos, H., Saito, T. and Smith, L.E., 2007, Springer Handbook of Materials Measurement Methods, Springer Berlin Heidelberg.
Britannica, 2009, Testing Machine, Encyclopedia Britannica [Online], Available: https://www.britannica.com/technology/testing-machine. [14 May 2021].
ASTM International, 2007, ASTM D3822-07, Standard Test Methods for Tensile Properties of Single Textile Fiber, American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania, USA.
Ridzuan, M.J.M., Abdul Majid, M.S., Afendi, M., Azduwin, K., Aqmariah, Kanafiah, S.N. and Dan-mallam, Y., 2015, “The Effects of the Alkaline Treatment’s Soaking Exposure on the Tensile Strength of Napier Fibre,” Procedia Manufacturing, 2, pp. 353 – 358.
Choi, H.Y. and Lee, J.S., 2012, “Effects of Surface Treatment of Ramie Fibers in a Ramie/Poly (lactic acid) Composite,” Fibers and Polymers, 13 (2), pp. 217-223.
Saha, P., Manna, S., Chowdhury, S.R., Sen, R., Roy, D. and Adhikari, B., 2010, “Enhancement of Tensile Strength of Lignocellulosic Jute Fibers by Alkali-steam Treatment,” Bioresource Technology, 101, pp. 3182–3187.
Cheng, M., Chen, W. and Weerasooriya, T., 2004, “Experimental Investigation of the Transverse Mechanical Properties of a Single Kevlar® KM2 Fiber,” International Journal of Solids and Structures, 41 (22-23), pp. 6215-6232.
Downloads
เผยแพร่แล้ว
How to Cite
ฉบับ
บท
License
Copyright (c) 2022 มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เนื้อหาของบทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร Science and Engineering Connect ในทุกรูปแบบ รวมถึงข้อความ สมการ สูตร ตาราง ภาพ ตลอดจนภาพประกอบในรูปแบบอื่นใด เป็นลิขสิทธิ์ของมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี การนำเนื้อหา ไม่ว่าจะในรูปแบบใด ของบทความไปใช้ประโยชน์ในเชิงพาณิชย์ ต้องได้รับอนุญาตจากบรรณาธิการวารสารอย่างเป็นลายลักษณ์อักษรก่อนเท่านั้น
