94794

MECHANICAL PROPERTIES OF MATERIALS

Доклад

Физика

Strength is the force per unit area stress that a material can support without failing. The yield strength is the stress at which a material first deforms plastically. For a metal the yield strength may be less than the fracture strength which is the stress at which it breaks. Many materials have a higher strength in compression than in tension.

Английский

2015-09-16

127.11 KB

1 чел.

UNIT 8

MECHANICAL PROPERTIES OF MATERIALS

Density (specific weight) is the amount of mass in a unit volume. It is measured in kilograms per cubic metre. The density of water is 1000 kg/ m3 but most materials have a higher density and sink in water. Aluminium alloys, with typical densities around 2800 kg/ m3 are considerably less dense than steels, which have typical densities around 7800 kg/ m3. Density is important in any application where the material must not be heavy.

Stiffness (rigidity) is a measure of the resistance to deformation such as stretching or bending. The Young modulus is a measure of the resistance to simple stretching or compression. It is the ratio of the applied force per unit area (stress) to the fractional elastic deformation (strain). Stiffness is important when a rigid structure is to be made.

Strength is the force per unit area (stress) that a material can support without failing. The units are the same as those of stiffness, MN/m2, but in this case the deformation is irreversible. The yield strength is the stress at which a material first deforms plastically. For a metal the yield strength may be less than the fracture strength, which is the stress at which it breaks. Many materials have a higher strength in compression than in tension.

Ductility is the ability of a material to deform without breaking. One of the great advantages of metals is their ability to be formed into the shape that is needed, such as car body parts. Materials that are not ductile are brittle. Ductile materials can absorb energy by deformation but brittle materials cannot.

Toughness is the resistance of a material to breaking when there is a crack in it. For a material of given toughness, the stress at which it will fail is inversely proportional to the square root of the size of the largest defect present. Toughness is different from strength: the toughest steels, for example, are different from the ones with highest tensile strength. Brittle materials have low toughness: glass can be broken along a chosen line by first scratching it with a diamond. Composites can be designed to have considerably greater toughness than their constituent materials. The example of a very tough composite is fiberglass that is very flexible and strong.

Creep resistance is the resistance to a gradual permanent change of shape, and it becomes especially important at higher temperatures. A successful research has been made in materials for machine parts that operate at high temperatures and under high tensile forces without gradually extending, for example the parts of plane engines.

Vocabulary

ability здатність

absorb поглинати

amount кількість

application застосування

brittle крихкий

car body кузов автомобіля

constituentкомпонент

crackтріщина

creep resistanceстійкість до повзучості

definitionвизначенння

densityгустина

ductilityковкість, еластичність

failure пошкодження

gradualпоступовий

permanent постійний

rigid жорсткий

to sink тонути

square root квадратний корінь

stiffness жорсткість

strain навантаження, напруження

strength міцність

stress тиск,напруження

tensile strengthміцність на розрив

toughness стійкість, міцність

yield strength міцність плиності

Young modulusмодуль Юнга 

General understanding:

  1.  What is the density of a material?
  2.  What are the units of density? Where low density is needed?
  3.  What are the densities of water, aluminium and steel?
  4.  A measure of what properties is stiffness? When stiffness is important?
  5.  What is Young modulus?
  6.  What is strength?
  7.  What is yield strength? Why fracture strength is always greater than yield strength?
  8.  What is ductility? Give the examples of ductile materials. Give the examples of brittle materials.
  9.  What is toughness?
  10.  What properties of steel are necessary for the manufacturing of: a) springs, b) car body parts, c) bolts and nuts, d) cutting tools?
  11.  Where is aluminium mostly used because of its light weight?

Task 9.1. Find the following words and word combinations in the text:

  1.  кількість маси в одиниці об'єму
  2.  кілограм на кубічний метр
  3.  міра опору деформації
  4.  відношенння прикладеної сили на одиницю площі до часткової пружної деформації
  5.  жорстка конструкція
  6.  міцність на стиск
  7.  здатність матеріала деформуватися не руйнуючись
  8.  поглинати енергію шляхом деформації
  9.  обернено пропорційно квадрату розміру дефекта
  10.  поступова зміна форми
  11.  підвищення температури
  12.  високі розтягуючі зусилля

Task 3.4. Translate into English the following:

  1.  Густина вимірюється в кілограмах на кубічний метр.
  2.  Більшість матеріалів мають більш високу густину, ніж вода і тонуть в воді.
  3.  Густина матеріала дуже важлива, особливо в авіації.
  4.  Модуль Юнга - відношення прикладеної сили до пружної деформації данного матеріала.
  5.  Чим більш жорсткий метал, тим менш він деформується під навантаженням.
  6.  Коли метал розтягують, він спочатку тече, тобто пластично деформується.
  7.  Свинець, мідь, алюміній і золотосамі ковкі метали.
  8.  Опір повзучості є дуже важливою властивістю матеріалів, які використовуються в авіаційних моторах.

 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

71737. Изучение работы фотодатчиков 41 KB
  Как возникает контактная разность потенциалов В чем заключается явление внешнего и внутреннего фотоэффекта Устройство и принцип действия селенового фотоэлемента. Как изменяется фото ЭДС при изменении силы света источника площади поверхности и угла между падающим лучом и перпендикуляром...
71738. Физические основы использования магнитного поля в биологии и медицине. Изучение аппаратов для низкочастотной магнитотерапии “Полюс – 1” и “Магнитер” 354.5 KB
  Познакомиться с физическими основами воздействия на биологические объекты постоянного и низкочастотного магнитного поля. Исследовать распределение в пространстве магнитного поля индукторов при работе аппаратов. Определение магнитного поля.
71739. Изучение операционных усилителей 162.5 KB
  Цель работы: ознакомление с принципами построения усилителей электрических сигналов на базе операционного усилителя ОУ выполненного на интегральной микросхеме. Коэффициент усиления усилителя. Обратная связь в электронных усилителях.
71740. Цифровые логические устройства 98.5 KB
  Принцип построения и работы устройств предназначенных для выполнения этих задач основывается на виде системы счисления способе записи чисел цифровыми знаками. Известны так называемые позиционные системы счисления в которых значение каждой входящей в число цифры зависит от ее положения в записи числа.
71741. Основные сведения о программировании на VBA. Введение в VBA. Типы данных 167 KB
  Любое определение типа задает: область возможных значений типа; структуру организации данных; операции определенные над данными этого типа. Численные типы данных используются для хранения и манипулирования чисел в различных форматах в зависимости от конкретного типа.
71742. Причины и условия образования горючей среды внутри технологического оборудования 579 KB
  Во вводной части занятия 5 мин преподаватель принимает доклад у командира группы группа строится перед учебной аудиторией проверяет наличие курсантов объявляет тему учебные цели и вопросы занятия последовательность и ориентировочное время их отработки...
71743. Работа с научными формулами 794 KB
  Задание: Для удобства работы с формулами рекомендуется увеличить масштаб до 300%. Используя вкладку Вставка – группу Символы – Формула, выйти в Конструктор формул. Сформируйте объекты-формулы, представленные ниже, применяя различные элементы Конструктора формул...
71744. Работа с таблицами в Excel 325 KB
  Таблица может содержать формулы ссылки на другие таблицы а также другие объекты например отформатированные ячейки предназначенные для ввода данных диаграммы рисунки и т. Чтобы изменить высоту или ширину ячейки в таблице нужно изменить высоту строки или ширину столбца...
71745. Создание многоуровневого списка, добавление оглавления 369 KB
  Создайте многоуровневый список следующего вида: Рис. Многоуровневый список. Для этого: выделите заголовки которые будут пронумерованы → вкладка Главная → группа Абзац → кнопка многоуровневый список → Определить новый многоуровневый список.