מאפייני מכניים של חומרים הנדסיים
כדי לסיים את החומר עבור מוצר או יישום הנדסי, חשוב להבין את המאפיינים המכניים של החומר. המאפיינים המכניים של חומר הם אלה המשפיעים על חוזק מכני והיכולת של החומר להימodel להיות בצורה מתאימה. חלק מהמאפיינים המכניים הטיפוסיים של חומר כוללים:
חוזק
קשיחות
קשיחות
התקשה
שבירות
שחיקה
מalleability
זחילה וחליקות
אלסטיות
עייפות
חוזק
זו היא התכונה של חומר המנוגדת לשינוי צורה או פיצול של החומר בהשפעת כוחות חיצוניים או מטען. החומרים שנבחרים למוצרים ההנדסיים שלנו חייבים לחוזק מכני מתאים כדי להיות מסוגלים לעבוד תחת כוחות מכניים שונים או מטענים.
קשיחות
זו היא היכולת של חומר לספוג אנרגיה ולהתעוות פלסטית ללא פיצול. ערכה המספרי נקבע על ידי כמות האנרגיה לנפח יחידה. יחידתה היא ג'ול/ מ''ק. ערך הקשיחות של חומר יכול להתאים על ידי מאפייני המתח-המתח של החומר. לקשיחות טובה, החומרים צריכים לחוזק כמו גם פלסטיות טובה.
לדוגמה: חומרים קשיחים, בעלי חוזק טוב אבל פלסטיות מוגבלת אינם קשיחים מספיק. באופן הפוך, חומרים בעלי פלסטיות טובה אך חוזק נמוך גם הם אינם קשיחים מספיק. לכן, כדי להיות קשיח, החומר צריך להיות מסוגל לעמוד בלחץ גבוה ובמתח.
קשיחות
זו היא היכולת של חומר להתנגד לשינוי צורה קבוע בשל מתח חיצוני. ישנן מדדים שונים של קשיחות – קשיחות סטירה, קשיחות שקיעה וקשיחות הדף.
קשיחות סטירה
קשיחות סטירה היא היכולת של חומרים להתנגד לכתמי שטח חיצוניים עקב כוח חיצוני.קשיחות שקיעה
זו היא היכולת של חומרים להתנגד לדעיכה עקב פגיעת עצמים חיצוניים קשיחים וחדים.קשיחות הדף
קשיחות הדף נקראת גם קשיחות דינמית. היא נקבעת על ידי הגובה של "קפיצה" של מצלמה עם קצה יהלום שנופלת מגובה קבוע על החומר.
התקשה
זו היא היכולת של חומר להשיג קשיחות באמצעות עיבוד חום. היא נקבעת על ידי העומק עד אליו החומר נהיה קשה. ה-יחידת SI של התקשה היא מטר (בדומה לאורך). התקשה של חומר היא הפוכה למתיחה של החומר.
שבירות
שבירות של חומר מצביעה על כמה בקלות הוא מתפצל כשהוא נתון לכוח או מטען. כאשר חומר שביר נתון למתח, הוא סופג מעט אנרגיה ומתפצל ללא מתח משמעותי. שבירות היא הפוכה לפלסטיות של החומר. שבירות של חומר היא תלויה בטמפרטורה. חלק מהמתכות שפלסטיות בטמפרטורה רגילה הופכות לשבריריות בטמפרטורה נמוכה.
שחיקה
שחיקה היא תכונה של חומרים מוצקים המציינת כמה בקלות החומר מתעוות תחת מתח לחץ. שחיקה מופרדת לעתים קרובות על ידי היכולת של החומר להיווצר בצורת גליון דק על ידי הכאה או גלגול. תכונה מכנית זו היא חלק מהפלסטיות של החומר. שחיקה של חומר היא תלויה בטמפרטורה. עם עלייה בטמפרטורה, השחיקה של החומר עולה.
פלסטיות
פלסטיות היא תכונה של חומר מוצק המציינת כמה בקלות החומר מתעוות תחת מתח מתיחה. פלסטיות מופרדת לעתים קרובות על ידי היכולת של החומר להשתרע לתוך תיל על ידי משיכת או גרירה. תכונה מכנית זו היא גם חלק מהפלסטיות של החומר והיא תלויה בטמפרטורה. עם עלייה בטמפרטורה, הפלסטיות של החומר עולה.
זחילה וחליקות
זחילה היא התכונה של חומר המציינת את הנטייה של החומר לזחול ולתפור secara permanent di bawah pengaruh stres mekanis eksternal. Ini terjadi karena paparan lama terhadap stres mekanis eksternal yang besar dalam batas pengerahan. Zchila lebih parah pada material yang dipanaskan untuk waktu yang lama. Slip dalam material adalah bidang dengan kepadatan atom yang tinggi.
אלסטיות
אלסטיות היא היכולת של חומר לספוג אנרגיה כשהוא מתעוות אלסטי על ידי יישום מתח ומשחרר אנרגיה כשהמתח נשלל. אלסטיות מוכחת מוגדרת כהאנרגיה המקסימלית שאפשר לספוג ללא תפור מתמיד. מודול האלסטיות מוגדר כהאנרגיה המקסימלית שאפשר לספוג לנפח יחידה ללא תפור מתמיד. ניתן לקבוע זאת על ידי אינטגרציה של עקומת המתח-מתח מ-0 ועד לגבול אלסטי. יחידתה היא ג'ול/מ''ק.
עייפות
עייפות היא약화의 원인은 재료에 대한 반복적인 하중입니다. 재료가 순환하중에 노출되고, 특정 임계값보다 크지만 재료의 강도(최종 인장 강도 제한 또는 소성 변형 한계)보다 훨씬 낮은 하중이 가해질 때 미세 균열이 결정 경계와 인터페이스에서 시작됩니다. 결국 균열이 임계 크기에 도달하면 갑자기 확산되어 구조물이 파괴됩니다. 구조물의 형태는 피로에 매우 영향을 미칩니다. 사각형 구멍과 날카로운 모서리는 피로 균열이 발생하는 곳에서 스트레스가 증가합니다.
Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
