Biến dạng giòn là gì

Trong kỹ thuật kết cấu, khi chúng ta lựa chọn vật liệu phù hợp cho công trình hay sản phẩm thì việc chọn vật liệu này, không phải vật liệu kia là rất quan trọng, dựa vào tính chất cơ học của vật liệu làm cơ sở, bài viết này sẽ đưa các bạn hiểu cơ bản. tính chất cơ học của vật liệu: độ bền, độ cứng, độ dai, độ giòn

Cơ bản Cmột lần

Việc học kiến ​​thức bắt đầu từ những khái niệm, là những đơn vị kiến ​​thức nhỏ nhất. Hiểu một cái gì đó, một chủ đề, đòi hỏi sự hiểu biết của nhiều khái niệm cơ bản. Vì vậy, để tìm hiểu về các tính chất cơ học của vật liệu, trước tiên chúng ta cần hiểu khái niệm cốt lõi có liên quan và khái niệm này thể hiện điều gì. Với xuất phát điểm này, những gì tiếp theo sẽ dễ dàng hơn nhiều.

Đặc điểm cơ bản

Để giúp các bạn hiểu rõ hơn về các tính chất cơ học này, tôi đã chọn ra 10 cảnh phim chuyển động thường gặp trong công việc hoặc cuộc sống hàng ngày để làm tài liệu tham khảo nhằm mô tả thêm các đặc tính cơ bản của chúng, truyền cho bạn bè học hỏi lẫn nhau.

Độ bền: vật liệu phải có khả năng chịu được các lực tác dụng trong tình huống ứng dụng mà không bị uốn, gãy, vỡ hoặc biến dạng.

Độ cứng: các vật liệu cứng hơn thường có khả năng chống trầy xước tốt hơn, bền hơn và có khả năng chống rách và lõm.

Độ cứng: vật liệu có độ cứng tốt sẽ ít bị biến dạng.

Tính linh hoạt: Mức độ mềm dẻo cao hơn dẫn đến biến dạng lớn hơn và độ ổn định kém hơn của thành phần.

Độ bền: Vật liệu có độ bền cao có chất lượng tốt và thời gian sử dụng lâu hơn.

Độ dẻo dai: khả năng chịu kéo và va đập của vật liệu, độ dẻo dai càng tốt thì khả năng gãy giòn càng nhỏ.

Độ giòn: trái ngược với độ dai, độ giòn càng lớn, vật liệu sẽ bị phá hủy ở mức độ biến dạng rất ít.

Tính đàn hồi: Khả năng vật liệu hấp thụ lực và uốn cong theo các hướng khác nhau và trở lại trạng thái ban đầu.

Độ dẻo: Liên quan đến độ đàn hồi, độ dẻo càng tốt thì vật liệu khi biến dạng sẽ giữ nguyên hình dạng sau khi biến dạng.

Độ dẻo: Khả năng bị ứng suất và biến dạng theo hướng chiều dài. Đối với các kết cấu địa chấn, nên sử dụng các vật liệu có độ dẻo tốt.

Kết nối và sự khác biệt

Sau khi hiểu rõ các khái niệm và đặc điểm cơ bản, việc hiểu rõ mối liên hệ và sự phân biệt giữa chúng lại càng quan trọng để hiểu sâu về tính chất của vật liệu, cấu kiện và ứng dụng chúng vào thực tiễn đời sống sản xuất tốt hơn.

Trước hết, sự đặc biệt của các nguyên liệu khác nhau là khác nhau. Nói chung, trong khoa học vật liệu, gốm có độ cứng cao, độ bền kim loại cao, độ dẻo của polyme tốt, v.v., bởi vì chúng có cấu trúc vật liệu khác nhau (từ cực nhỏ đến cực nhỏ) và các liên kết hóa học khác nhau, và có rất nhiều điều để nói về cái đó. Bạn có thể xem những gì được nói trong Các nguyên tắc cơ bản của Khoa học Vật liệu, được viết rất chi tiết.

1 Mối quan hệ giữa độ bền và độ dẻo

Sức mạnh đề cập đến lượng lực tối đa mà vật liệu có thể chịu được. Độ dẻo là phần trăm vật liệu có thể bị biến dạng tối đa. Ví dụ, nếu một thanh thép có thể chịu được một lực tối đa là 100Mpa, tức là độ bền của nó là 100Mpa, và nếu dưới một lực 100Mpa, nó biến dạng 20% ​​và bị gãy, thì độ dẻo của nó là 20%.

Trong công nghiệp, một tình huống điển hình yêu cầu độ bền cao và độ dẻo cao là trong các thành phần cấu trúc của ô tô. Một mặt, chúng tôi muốn nó có thể chịu được nhiều lực hơn, mặt khác, chúng tôi muốn các thành phần cấu trúc có thể biến dạng ở mức độ lớn trong trường hợp va chạm, để chúng có thể hấp thụ năng lượng và bảo vệ hành khách. Ví dụ, chúng tôi muốn một thành phần kết cấu có thể chịu được áp suất 2,000MPa và đồng thời biến dạng đến 60% mà không bị gãy. (Năng lượng được hấp thụ = lực tác dụng lên cấu kiện x mức độ biến dạng của cấu kiện đó) Thực chất đây là độ dẻo dai. Độ dẻo dai là lượng năng lượng được vật liệu hấp thụ trong quá trình biến dạng và thường được biểu thị bằng tích phân dưới đường cong trong kiểm tra đồ bền sơ đồ, tức là khu vực, như được hiển thị bên dưới.

Nói chung, độ bền và độ dẻo của một vật liệu không thể được đáp ứng đồng thời, chúng giống như hai mặt của cùng một đồng xu: độ bền tăng lên thường dẫn đến giảm độ dẻo. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng biến dạng dẻo của vật liệu kim loại thường xảy ra do trượt lệch vị trí. Trong quá trình gia công cứng, kim loại bị biến dạng dẻo, các hạt trượt và trật khớp trở nên vướng víu, làm cho các hạt kéo dài, gãy và xơ hóa, ngăn ngừa biến dạng thêm và do đó là hỏng và gãy.

2 Độ đàn hồi và độ dẻo là tương đối

Tính đàn hồi là đơn giản, sau khi rút ngoại lực biến dạng có thể được phục hồi hoàn toàn; dẻo có nghĩa là vật liệu bị biến dạng dẻo, sau khi rút ngoại lực biến dạng không thể phục hồi hết được, còn lại biến dạng dẻo. Ví dụ, chỉ số độ giãn dài được sử dụng để đánh giá độ dẻo của thép. Sau khi một mẫu thép bị kéo ra, biến dạng đàn hồi sẽ phục hồi, trong khi biến dạng dẻo còn lại, do đó độ giãn dài có thể được sử dụng để đánh giá khả năng biến dạng dẻo của thép.

3 Độ cứng, độ dẻo và độ dẻo

Trước hết cả ba đều là khái niệm đo mức độ biến dạng. Độ cứng là giá trị của tải trọng / chuyển vị trong giai đoạn đàn hồi, là EI, một đơn vị đo độ mềm và độ cứng. Độ dẻo và độ dẻo là những biến dạng trong giai đoạn không đàn hồi, hệ số dẻo có thể được tính toán một cách định lượng và độ dẻo là một khái niệm định tính.

4 Độ dai = sức mạnh + độ dẻo

Độ dẻo dai là năng lượng được vật liệu hấp thụ từ lực đến khi đứt gãy, năng lượng tiêu hao càng nhiều để làm cho vật liệu bị đứt gãy thì độ dẻo dai càng tốt. Việc tiêu thụ năng lượng có nghĩa là công việc được thực hiện trên vật liệu bên ngoài hệ thống, sau đó chỉ ra sự hiện diện của lực và sự dịch chuyển (biến dạng). Khả năng chịu ứng suất được đặc trưng bởi sức bền và khả năng biến dạng được đặc trưng bởi tính dẻo. Vì vậy một vật liệu dễ uốn có độ dẻo tốt.

Chia sẻ và để lại email của bạn ở trên để nhận tiêu chuẩn miễn phí

• Tweet
• Chia sẻ
• Chia sẻ
• E-mail
• pin này

bài viết liên quan