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

51064. Дії та їх опрацювання 26.17 KB
  Дії та їх опрацювання. Мета: Створити стратегічну гру Біржа цінних паперівяка моделює операцію інвестування щорічного капіталув акції трьох різних підприємств...
51065. Термический анализ 1.53 MB
  Основы термического анализа В статическом стационарном термическом анализе в Mechnicl определяется матрица температур T из следующего уравнения: При этом делаются следующие предположения: Зависимость от времени не рассматривается в данном типе анализа; K тепловой поток может быть постоянной согласно закону Фурье или зависеть от температуры; Q система с граничными условиями может быть постоянной или зависеть от температуры; в качестве граничных условий могут выступать тепловой поток скорость теплового потока и...
51066. Весовое проектирование магистральных самолетов 4.13 MB
  Рассмотрены различные подходы к весовому расчету самолета на этапе эскизного проектирования самолета: методика Егера методика Торенбика и методика Реймера. В соответствии с указанными методиками проведен расчет трех проектов прототипами для которых являются уже существующие самолеты
51067. Разработка мероприятий по совершенствованию бухгалтерского учета оплаты труда в ОАО «Виктория» 1.88 MB
  Для наемного работника заработная плата - это элемент издержек производства, и одновременно главный фактор обеспечения материальной заинтересованности работников в достижении высоких конечных результатов труда.
51068. Робота з файлами записів 21.84 KB
  Мета: Створити програму, яка працюватиме з базою даних — телефонним довідником, реформованим у вигляді файлу записів. Висновок: Я навчивсястворювати програму яка працює з базою даних — телефонним довідником, реформованим у вигляді файлу записів.
51069. Исследование компенсационного стабилизатора напряжения 295.45 KB
  Цель работы: ознакомиться с принципом действия основными параметрами и характеристиками компенсационного стабилизатора получить инженерные навыки анализа технических параметров стабилизаторов....
51070. Работа с сеткой в Ansys Meching 1.2 MB
  Кроме того время необходимое на создание сетки часто занимает значительную часть в общем времени выполнения компьютерного инженерного расчета. Поэтому качественные и более автоматизированные инструменты построения сетки дают лучший результат. Методы построения сетки Методы построения тетраэдрической сетки: На основе поверхностной сетки Ptch conforming.
51071. Кластерный анализ экспериментальных данных 210.73 KB
  Целью проведения кластеризации является разбиение всего множества наблюдений на однородные группы для их использования при исследовании взаимосвязей между признаками. Для достижения цели в кластерном анализе решаются задачи...
51072. Вивчаємо англійську мову 31.35 KB
  Розробити програму для перевірки знань англійських слів шляхом тестування. Користувач має за обмежений час методом перетягування розташувати три малюнки під відповідними англійськими словами.