Como el aluminio en otros lugares.
- Módulo joven 70GPa (tracción axial)
- Módulo de corte 26GPa (“flexión”)
- Módulo a granel 76GPa (compresión)
- Brinell dureza 160–550GPa (sangría)
Todos estos números significan la resistencia de un bloque de aluminio a la rotura.
Supongamos que el iPhone 5S es un bloque cuadrado sólido de aluminio.
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Es un bloque de 123.8 × 58.6 × 7.6 mm.
La aplicación de las fórmulas es bastante sencilla.
Para encontrar la resistencia a la rotura, usaré solo la sección transversal más débil.
Módulo joven
El más débil es el más largo. Imaginemos el teléfono pegado al techo con pegamento de fuerza infinita y peguemos un peso al botón redondo del bisel.
¿Cuánto debe ser el peso para romperlo?
La sección es 58.6 * 7.6 = 445.6mm², y 1 GPa es 1kN / mm².
La resistencia de aluminio es de 70 kN / mm² y 1 Kg tiene una fuerza de 9.8N.
Entonces, unir un peso de 70 / 9.8 * 445.6 = 3182.8 Kg romperá el bloque por la mitad.
¡Eso es mucha resistencia!
Sin embargo, no puedo encontrar el grosor real del aluminio utilizado.
Usando solo 1 mm de grosor, es 3182 / 7.6 = 418.78 kg.
Si solo es cosmético, podría tener solo 0.2 mm de grosor, en ese caso la fuerza de ruptura es de solo 418/5 = 83.6Kg
Módulo de corte
De nuevo, la cara más débil es xy.
Pegue la parte superior del teléfono con el mismo pegamento de arriba a la pared, boca arriba. Luego adjunte un peso al otro lado.
¿Cuánto peso antes del primer signo de flexión irritable?
En esta prueba, la longitud divide la resistencia, el ancho y el grosor la multiplican.
Bloque sólido 26.000 / 9.8 / 123.8 * 58.6 * 7.6 = 9.54Kg
1 mm de grosor 26.000 / 9.8 / 123.8 * 58.6 * 1 = 1.25Kg
0.2mm de espesor 26.000 / 9.8 / 123.8 * 58.6 * 0.20 = 0.25Kg
No es de extrañar por qué sucedió Bendgate.
Módulo de volumen
Suponiendo que el bloque es isotrópico, alias el material es igualmente fuerte en todos los ejes, probemos cuánto Kg podemos colocar en la parte superior del teléfono antes de aplastarlo.
La prueba es simplemente poner el teléfono en el piso, luego agregar peso sobre él hasta que quede aplastado.
Presión máxima en superficie 76000 / 9.8 * 123.8 * 58.6 = 56.260.783.7Kg. A esta presión, es probable que el aluminio se derrita.
Tenga en cuenta que el módulo de corte es muy bajo, por lo que colocar solo 10 kg y un lápiz debajo es suficiente para romperlo.
Dureza Brinell
En la prueba anterior, asumíamos que la fuerza era ejercida por una superficie perfectamente plana, sobre un bloque de aluminio perfectamente plano, sobre un piso perfectamente plano.
Si hubiera una mota de polvo realmente pequeña, podría haber sido el punto de ruptura del plomo.
¡Así que aquí está la prueba de Brinell!
Es simple. Tomemos una pelota y empujemos con fuerza contra la superficie, luego veamos cuánto es difícil hacer una abolladura esférica en el material.
Aquí la forma del material no es relevante.
En comparación con otros materiales, el aluminio tiene una dureza Brinell de entre 15 y 75, mientras que el cobre es de alrededor de 35 HB y el vidrio es de 700-1550HB.
Conclusión
No soy ingeniero mecánico, por lo que cualquier corrección es muy bienvenida.
Simplemente no rompa los teléfonos por el bien de la ciencia, solo un muñeco con las mismas dimensiones será suficiente.
Sin embargo, el componente interior, especialmente el gran chip A7, no está clasificado para soportar ningún estrés mecánico. Es decir, incluso una fuerza pequeña con las manos en los lados opuestos de las placas base es suficiente para romper permanentemente los pequeños contactos de la rejilla de bolas debajo del chip.
