ویژگیهای مکانیکی مواد مهندسی
Для завершения материала для инженерного продукта или приложения важно понимать механические свойства материала. Механические свойства материала — это те, которые влияют на механическую прочность и способность материала принимать подходящую форму. Некоторые типичные механические свойства материала включают:
Прочность
Твёрдость
Жёсткость
Упрочняемость
Хрупкость
Ковкость
Пластичность
Ползучесть и скольжение
Упругость
Усталость
Прочность
Это свойство материала, которое противодействует деформации или разрушению материала под действием внешних сил или нагрузок. Материалы, которые мы выбираем для наших инженерных продуктов, должны иметь подходящую механическую прочность, чтобы быть способными работать под различными механическими силами или нагрузками.
Твёрдость
Это способность материала поглощать энергию и пластически деформироваться без разрушения. Его численное значение определяется количеством энергии на единицу объема. Единица измерения — Дж/м3. Значение твёрдости материала можно определить по характеристикам напряжение-деформация материала. Для хорошей твёрдости материалы должны иметь хорошую прочность и пластичность.
Например, хрупкие материалы, имеющие хорошую прочность, но ограниченную пластичность, недостаточно твёрдые. Наоборот, материалы с хорошей пластичностью, но низкой прочностью, также недостаточно твёрдые. Поэтому, чтобы быть твёрдым, материал должен быть способен выдерживать как высокое напряжение, так и деформацию.
Жёсткость
Это способность материала сопротивляться постоянному изменению формы под действием внешнего напряжения. Существуют различные меры жёсткости — царапинная жёсткость, вдавливаемая жёсткость и отскоковая жёсткость.
Царапинная жёсткость
Царапинная жёсткость — это способность материалов противостоять царапинам на внешнем слое под действием внешней силы.Вдавливаемая жёсткость
Это способность материалов противостоять вмятинам, вызванным ударом внешних твердых и острых предметов.Отскоковая жёсткость
Отскоковая жёсткость также называется динамической жёсткостью. Она определяется высотой «прыжка» алмазного наконечника, упавшего с фиксированной высоты на материал.
Упрочняемость
Это способность материала достигать твёрдости путём термической обработки. Она определяется глубиной, до которой материал становится твёрдым. Единица СИ упрочняемости — метр (аналогично длине). Упрочняемость материала обратно пропорциональна свариваемости материала.
Хрупкость
Хрупкость материала указывает на то, как легко он разрушается, когда подвергается силе или нагрузке. Когда хрупкий материал подвергается напряжению, он набирает очень мало энергии и разрушается без значительной деформации. Хрупкость противоположна пластичности материала. Хрупкость материала зависит от температуры. Некоторые металлы, которые пластичны при нормальной температуре, становятся хрупкими при низкой температуре.
Ковкость
Ковкость — это свойство твердых материалов, которое указывает на то, как легко материал деформируется под сжимающим напряжением. Ковкость часто характеризуется способностью материала формоваться в виде тонкого листа путем ковки или прокатки. Это механическое свойство является аспектом пластичности материала. Ковкость материала зависит от температуры. С повышением температуры ковкость материала увеличивается.
Пластичность
Пластичность — это свойство твердого материала, которое указывает на то, как легко материал деформируется под растягивающим напряжением. Пластичность часто характеризуется способностью материала растягиваться в проволоку путем вытягивания или протяжки. Это механическое свойство также является аспектом пластичности материала и зависит от температуры. С повышением температуры пластичность материала увеличивается.
Ползучесть и скольжение
Ползучесть — это свойство материала, которое указывает на склонность материала медленно перемещаться и деформироваться под действием внешнего механического напряжения. Она возникает из-за длительного воздействия большого внешнего механического напряжения в пределах предела текучести. Ползучесть более выражена в материалах, которые длительное время подвергаются нагреву. Скольжение в материале — это плоскость с высокой плотностью атомов.
Упругость
Упругость — это способность материала поглощать энергию, когда он эластично деформируется под действием напряжения, и выпускать энергию, когда напряжение удаляется. Доказательная упругость определяется как максимальная энергия, которую можно поглотить без постоянной деформации. Модуль упругости определяется как максимальная энергия, которую можно поглотить на единицу объема без постоянной деформации. Он может быть определен путем интегрирования кривой напряжение-деформация от нуля до предела упругости. Единица измерения — Дж/м3.
Усталость
Усталость — это ослабление материала, вызванное повторным нагружением. Когда материал подвергается циклическому нагружению, и нагрузка превышает определенный порог, но значительно ниже предела прочности материала (предела прочности на растяжение или предела текучести), начинают образовываться микроскопические трещины на границах зерен и интерфейсах. В конечном итоге трещина достигает критического размера. Эта трещина внезапно распространяется, и конструкция разрушается. Форма конструкции сильно влияет на усталость. Квадратные отверстия и острые углы приводят к повышенным напряжениям, где начинается усталостная трещина.
Заявление: Уважайте оригинал, хорошие статьи стоят делиться, если есть нарушение прав, свяжитесь для удаления.
