Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Механические свойства материалов

Mechanical properties of materials

 

Materials Science and Technology is the study of materials and how they can be fabricated to meet the needs of modern technology. Using the laboratory techniques and knowledge of physics, chemistry, and metallurgy, scientists are finding new ways of using metals, plastics and other materials.

 

Engineers must know how materials respond to external forces, such as tension, compression, torsion, bending, and shear. All materials respond to these forces by elastic deformation. That is, the materials return their original size and form when the external force disappears. The materials may also have permanent deformation or they may fracture. The results of external forces are creep and fatigue.

Compression is a pressure causing a decrease in volume. When a material is subjected to a bending, shearing, or torsion (twisting) force, both tensile and compressive forces are simultaneously at work. When a metal bar is bent, one side of it is stretched and subjected to a tensional force, and the other side is compressed.

Tension is a pulling force; for example, the force in a cable holding a weight. Under tension, a material usually stretches, returning to its original length if the force does not exceed the material’s elastic limit. Under larger tensions, the material does not return completely to its original condition, and under greater forces the material ruptures.

Fatigue is the growth of cracks under stress. It occurs when a mechanical part is subjected to a repeated or cyclic stress, such as vibration. Even when the maximum stress never exceeds the elastic limit, failure of the material can occur even after a short time. No deformation is seen during fatigue, but small localised cracks develop and propagate through the material until the remaining cross-sectional area cannot support the maximum stress of the cyclic force. Knowledge of tensile stress, elastic limits, and the resistance of materials to creep and fatigue are of basic importance in engineering.

Creep is a slow, permanent deformation that results from a steady force acting on a material. Materials at high temperatures usually suffer from this deformation. The gradual loosening of bolts and the deformation of components of machines and engines are all the examples of creep. In many cases the slow deformation stops because deformation eliminates the force causing the creep. Creep extended over a long time finally leads to the rupture of the material.

Механические свойства материалов

 

Материаловедение и технология является исследованием материалов и как они могут быть изготовлены для удовлетворения потребностей современной технологии. Используя лабораторные методы и знания физики, химии и металлургии, ученые находят новые пути использования металлов, пластмасс и других материалов.

 

Инженеры должны знать, как материалы реагируют на внешние силы, такие, как напряжение, сжатие, кручение, гибка и сдвиг. Все материалы отвечают на эти силы упругой деформацией. То есть материалы возвращают их оригинальный размер и форму, когда исчезают внешние силы. Эти материалы могут также иметь остаточную деформацию или они ломаются. Результатом внешних сил является ползучесть и усталость.

 

Сжатие-давление, вызывая снижение объема. Когда материал подвергается изгибу, срезу, или кручению (скручиванию) силы, растягивающие и сжимающие силы являются работающими одновременно. Когда настроен металлический прут, одна сторона его растягивается с напряженной силой, и другая сторона сжимается.

 

Напряжение - тянущая сила; например, сила в кабеле, держащем вес. Под напряжением материал обычно растягивания, возвращаясь к его оригинальной длине, если сила не превышает эластичный предел материала. Под большим напряжением, материал не возвращается целиком к его оригинальному условию, и под большими силами изготавливается материал.

 

 

Усталость-рост трещин в состоянии стресса. Это происходит, когда механическая часть подвержена повторному или циклическому напряжению, такому как вибрация. Даже когда максимальное напряжение никогда не превышает предел, упругость, даже после короткого времени может произойти разрушение материала. Деформация не рассматривается в ходе усталости, но небольшие трещины развиваются и распространяются через материал до тех пор, пока оставшиеся площадь поперечного сечения не сможет поддержать максимальное напряжение циклических сил. Знание растяжимого давления, упругих пределов и сопротивления материалов ползучести и усталости имеют основополагающее значение в технике.

 

Ползучесть медленная, постоянная деформация, результат устойчивой силы, действующей на материал. Материалы при высоких температурах обычно страдают от этой деформации. Постепенное ослабление задвижек и деформация компонентов машин и двигатели - все примеры ползучести. Во многих случаях медленная деформация останавливается, потому что деформация исключает силу, вызывающую ползучесть. Наконец ползучесть в течение длительного времени приводит к разрыву материала.
Интернет

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.