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

2 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

20971. Защита документов MS EXCEL 72.5 KB
  Введите пароль для защиты листа. Пароль задавать необязательно; однако если не задать пароль любой пользователь сможет снять защиту с листа и изменить защищенные элементы. Убедитесь что выбран пароль который легко запомнить так как если пароль будет утерян получить доступ к защищенным элементам листа будет невозможно. Нажмите кнопку ОК и если будет предложено введите этот пароль еще раз.
20972. Защита электронных документов с помощью электронной цифровой подписи (ЭЦП) 86 KB
  1] Лабораторная работа № 4 [1] Защита электронных документов с помощью электронной цифровой подписи ЭЦП [2] Оглавление [2.2] Принципы использования ЭЦП [2.5] Контрольные вопросы Цели работы Получить базовые представления о механизмах создания и проверки ЭЦП и о цифровых сертификатах.
20973. Управление учётными записями пользователей MS Windows 84.5 KB
  1] Лабораторная работа № 5 [1] Управление учётными записями пользователей MS Windows [2] Оглавление [2.5] Критерии оценки работы Цели работы Освоение средств администратора операционной системы MS Windows таких как: регистрации пользователей и групп в системе определения их привилегий определения параметров политики безопасности относящихся к аутентификации и авторизации пользователей при интерактивном входе Основные понятия Идентификацию и аутентификацию можно считать основой программнотехнических средств безопасности поскольку...
20974. Реализация политики безопасности в MS Windows 93 KB
  1] Лабораторная работа № 6 [1] Реализация политики безопасности в MS Windows [2] Оглавление [2.3] Политика безопасности [2.6] Критерии оценки работы Цели работы освоения средств администратора и аудитора защищенных версий операционной системы Windows предназначенных для: определения параметров политики безопасности; определения параметров политики аудита; просмотра и очистки журнала аудита.
20975. Ассоциативные списки и списки свойств 23.98 KB
  DEFUN F27 L COND NULL L NIL T CONS LENGTH CDR CAR L F27 CDR L пример SETQ SCLAD 'PROCESSORS MATHERBOARDS MEMORY PUT ‘PROCESSORS ‘CORE2DUO 5 PUT ‘PROCESSORS ‘CORE2EXTREME 8 PUT ‘MATHERBOARDS ‘ASUSp6t7 1 PUT ‘MATHERBOARDS ‘ASUSp6t6 12 PUT ‘MATHERBOARDS ‘INTELdp55kg 34 PUT ‘MEMORY ‘DDR 23 PUT ‘MEMORY ‘DDR2 34 PUT ‘MEMORY ‘DDR3 15 PUT ‘MEMORY ‘SDRAM 15 F27 SCLAD = 2 3 4 Исходный список содержит имена объектов списки свойств которых содержат некоторую информацию. DEFUN F29 L X COND...
20976. Создание фреймов и извлечение информации из них 22.85 KB
  Создать фреймы, описывающие фрагмент библиотечной системы, содержащие как декларативную, так и процедуральную (в том числе использующую переменные ФРЛ-среды) составляющие.
20977. Организация сетей фреймов 33.02 KB
  setq TodayYear 2010 deframeq Book1 Nazvanie value Programmirovanie_na_FRL Author value Book2 status: indirect slot: author Year value 2003 PageNum value 672 Popularity value 2000 Quantity value GetQuantity PARM: TodayYear STATUS: EVAL deframeq Book2 Nazvanie value Programmirovanie_na_LISP Author value Chernov_PBajdun_VBunin_A Year value 1993 PageNum value 40 Popularity value 600 Quantity value GetQuantity PARM: TodayYear STATUS:...
20978. Присоединённые процедуры. Организация сетей фреймов 25.93 KB
  deframeq flat1 Street value Prospect_Mira house value 8 flat value 10 floor value 2 square value 85 roomsnumber value 2 priceclass value 1 price value GetPrice status: eval deframeq flat2 Street value Gagarina house value 1 flat value 123 floor value 18 square value 78 roomsnumber value 3 priceclass value 2 price value GetPrice status: eval deframeq flat3 Street value Lesnaya house value 6 flat...
20979. Рекурсивная обработка числовой информации 18.16 KB
  DEFUN F1_1 M N COND = M N M M T M M F1_1 M 1 N DEFUN F1 M N COND OR = TYPE M INT = TYPE N INT WRONG_ARGUMENT_TYPE = N M F1_1 M N T F1_1 N M Определить наибольший общий делитель двух заданных чисел. Используем формулу DEFUN F2 A B A B F3 A B Определить наименьшее общее кратное двух заданных чисел. DEFUN F3 A B COND = B 0 A = A 0 B = A B F3 A B B T F3 A B A Вычислить квадратный корень из заданного числа....