يستخدم اختبار الشد (Tensile Test) لتحديد خواص المواد الميكانيكية، خاصةً تحت أحمال الشد. يهدف لتحديد مدى قدرة المادة على مقاومة القوى المُطبقة عليها قبل أن تتشوه بشكل دائم أو تنكسر. يستخدم هذا الاختبار في العديد من المجالات، بما في ذلك :

*

هندسة المواد:

لتحديد قوة الشد، والصلابة، والمرونة، والانضغاطية، ومقاومة التمدد، ونقطة الخضوع، ونقطة الكسر للمواد المختلفة. هذا يسمح للمهندسين باختيار المواد المناسبة لتطبيقاتهم.
*

ضمان الجودة:

للتحقق من أن المواد المستخدمة في التصنيع تلبي المواصفات المطلوبة.
*

بحث وتطوير المواد:

لدراسة سلوك المواد الجديدة والتحسينات على المواد الحالية.

علاقة قانون هوك باختبار الشد:

قانون هوك ينص على أن إجهاد المادة يتناسب طرديًا مع انفعالها طالما أن المادة تظل ضمن حدود المرونة. رياضياً:

σ = Eε

حيث:

*

σ (سيجما):

الإجهاد (Stress) وهو القوة المُطبقة لكل وحدة مساحة.
*

ε (إبسيلون):

الانفعال (Strain) وهو نسبة التغيير في الطول إلى الطول الأصلي.
*

E:

معامل يونغ (Young[SQ]s Modulus) وهو مقياس لصلابة المادة.

في اختبار الشد، يتم رسم منحنى الإجهاد-الانفعال. في المنطقة الخطية من هذا المنحنى (قبل نقطة الخضوع)، ينطبق قانون هوك بدقة. يمثل ميل هذا الجزء الخطي من المنحنى معامل يونغ للمادة. هذا يعني أن قانون هوك مفيد في تحديد سلوك المادة المرنة تحت الشد، ويُستخدم في تحليل نتائج اختبار الشد للحصول على معامل يونغ.

بمجرد تجاوز نقطة الخضوع، تتشوه المادة بشكل دائم وتفقد سلوكها المرونة، وبالتالي لا ينطبق قانون هوك بعد هذه النقطة. يُظهر الجزء غير الخطي من المنحنى سلوك المادة البلاستيكي قبل الكسر.

باختصار، قانون هوك هو أداة أساسية لفهم الجزء المرِن من منحنى الإجهاد-الانفعال المُحصل عليه من اختبار الشد، ويُستخدم لتحديد معامل يونغ وهو خاصية مهمة جدًا في تحديد سلوك المادة تحت الأحمال.