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

35493. Автоматизированные системы управления (АСУ) 784 KB
  Основные компоненты АСУ ТП предназначена для выработки и реализации управляющего воздействия на ТОУ и представляют собой человекомашинную систему обеспечивающую автоматизированный сбор и обработку информации необходимой для оптимизации управления объектом в соответствии с принятым критерием. Основные компоненты: КТС – комплекс технических средств; СПО – системное программное обеспечение; ФАУ – функциональные алгоритмы управления. Информационное обеспечение информация характеризующая состояние системы управления системы классификации и...
35494. Моделирование информационных систем 702.5 KB
  Модели гидродинамики потоков в аппаратах. Модель идеального смешения Условия физической реализуемости этой модели выполняются если во всем потоке происходит полное смешение частиц потока. Модели идеального перемешивания соответствует апериодическое звено 1го порядка и имеет передаточную функцию. Математическое описание модели: где: с концентрация вещества; τ время пребывания частиц в реакторе; ω линейная скорость потока; х координата.
35495. Системы автоматизированной работы (САР) 5.7 MB
  Разомкнутые САР системы в которых входными воздействиями управляющего устройства являются только внешние задающие и возмущающие воздействия; при этом значение выходной величины ОУ может существенно отклоняться от его заданного значения в силу изменения внутренних свойств ОУ параметров САР. Устойчивость САР свойство системы возвращаться в исходное состояние равновесия после прекращения воздействия выведшего систему из этого состояния. уравнения частотные определяют связь между устойчивостью системы и формой частотных характеристик...
35496. Представление данных в электронных таблицах в виде диаграмм и графиков 1.25 MB
  Что нужно знать: что такое столбчатая линейчатая и круговая диаграмма какую информацию можно получить с каждой из них адрес ячейки в электронных таблицах состоит из имени столбца и следующего за ним номера строки например C15 формулы в электронных таблицах начинаются знаком = равно знаки – и ^ в формулах означают соответственно сложение вычитание умножение деление и возведение в степень в заданиях ЕГЭ могут использоваться стандартные функции СУММ сумма СРЗНАЧ среднее значение МИН минимальное...
35497. КУЛЬТУРА СОВЕТСКОЙ ПОВСЕДНЕВНОСТИ И ЕЕ ОТРАЖЕНИЕ В САТИРЕ 1920–х ГОДОВ 209.5 KB
  Анализ специфики репрезентации советской повседневности в сатире. Как известно, в этот период истории происходила, навязываемая сверху, смена отношений к повседневности: «борьба» старого и нового быта. Ключевым вопросом в нашей курсовой работе является осмысление противостояния традиционного уклада жизни и навязываемыми сверху принципами «новой жизни».
35498. Архитектура ЭВМ 175.5 KB
  MOV регистр значение – означает: поместить в регистр выбранное значение. MOV AX10 MOV BX5 MOV CX7 MOV DX15 ADD AXBX ADD AXCX SUB AXDX INT 20 Арифметические операции Операции умножить и разделить выполняются только для регистра AX. 100 MOV AX0 103 MOV BX1 106 MOV CXA 109 ADD AXBX 10C INC BX 10E DEC CX 110 JNZ 109 112 INT 20 Сохранение и загрузка файлов 1 Общие сведения. MOV AH01 – включение ввода символа.
35499. Основы алгоритмизации и программирования 495.5 KB
  ЧИСЛА Целые числа: SHOPTINT – 120127 BYTE 0 – 255 перечисляемые типы INTEGER – 32768 32767 WORD 0: 65535 LONCINT – 231 231 Действительные: SINGLE 1038 7 знаков после запятой REAL 1038 11 знаков DOUBLE 100300 19 знаков EXTENDED 104900 19 знаков. USES список библиотек; – подключение библиотек или модулей TYPE описание; –описание собственных типов данных CONST – список постоянных VAR – список переменных BEGIN – начало программы END. – конец программы Обязательными элементами являются только PROGRAM BEGIN END. PROGRAM FIRST;...
35500. Основы построения автоматизированных информационных систем 169.5 KB
  СУБД как основная часть АИС. Информационное обеспечение АИС. Математическое обеспечение АИС. Техническое обеспечение АИС. АИС – аппаратно- программный комплекс, предназначенный для решения задач по хранению, обработку, поиску информации.
35501. Общие вопросы по строительным конструкциям 457 KB
  Расчетные факторы нагрузки и механические характеристики материала временное сопротивление предел текучести и т. Нагрузки и воздействия могут отличаться от заданной вероятности превышения средних значений а механические характеристики материалов могут отличаться от заданной вероятности снижения средних значений.; усталостное разрушение расчет на выносливость конструкций находящихся под воздействием многократно повторяющейся нагрузки подвижной или пульсирующей: подкрановых балок шпал рамных фундаментов и перекрытий под...