خصوصیات مکانیکی مواد به طور عمده شامل موارد زیر است:
خواص الاستیک، خواص پلاستیک، سختی و مقاومت در برابر ضربه و غیره.
در مرحله اولیه طراحی محصول ، ابتدا می توان تجزیه و تحلیل خطی را برای درک روند کلی انجام داد. در مرحله بعدی ، تعادل ایمنی و اقتصاد لازم است. در این زمان ، تجزیه و تحلیل مواد در عمق و در نظر گرفتن تجزیه و تحلیل غیرخطی لازم است. برای مجامع ، گاهی اوقات لازم است تماس بین مؤلفه ها ، مانند لغزش ، جداسازی و غیره را در نظر بگیرید. خم شدن صفحات نازک با استفاده از تجزیه و تحلیل خطی باعث تغییر شکل و استرس عالی می شود. در حقیقت ، پس از در نظر گرفتن غیرخطی هندسی ، تغییر شکل آن بسیار کوچکتر از تجزیه و تحلیل خطی است. حداکثر استرس نزدیک به تنش عملکرد است ، جابجایی به طور غیر طبیعی بزرگ است و دو سطح به یکدیگر نفوذ می کنند. تجزیه و تحلیل غیرخطی نسبتاً پیچیده است و زمان زیادی را برای تسلط می طلبد.
سفتی:
توانایی یک ماده برای مقاومت در برابر تغییر شکل الاستیک هنگام قرار گرفتن در معرض نیرو. اندازه سفتی به هندسه جزء و مدول الاستیک ماده بستگی دارد.
قدرت:
توانایی یک ماده برای مقاومت در برابر تغییر شکل و شکست پلاستیک تحت اثر نیروی خارجی یا توانایی یک جزء برای مقاومت در برابر شکست یا تغییر شکل باقیمانده بیش از حد مجاز پس از تحمل بار.
تغییر شکل پلاستیک:
تغییر شکل که نمی توان پس از برداشتن نیروی خارجی به شکل و اندازه اصلی خود بازگردید ، تغییر شکل پلاستیک نامیده می شود.
شاخص های مقاومت رایج شامل استحکام کششی و استحکام تسلیم می باشد و روش های آزمایشی به شرح زیر می باشد.
تست کششی-استحکام کششی، استحکام تسلیم. تست خمشی سه نقطه ای - مقاومت خمشی. تست فشار - مقاومت فشاری.
قدرت تسلیم:
هنگامی که بار کوچک است، مواد می تواند پس از تخلیه به حالت اولیه خود بازگردد و مواد در ناحیه الاستیک قرار دارند. زمانی که بار از مقدار معینی تجاوز کند، مواد پس از تخلیه نمی توانند به حالت اولیه خود برگردند و مواد در ناحیه پلاستیکی قرار دارند. نقطه گذار بین ناحیه الاستیک و ناحیه پلاستیک نقطه تسلیم و تنش در نقطه تسلیم تنش تسلیم است. در ناحیه الاستیک رابطه تنش-کرنش خطی است اما در ناحیه پلاستیک رابطه تنش-کرنش غیرخطی است.
مدول الاستیک:
در شرایط عادی ، تغییر شکل یک شیء که در آن نیرو متناسب با تغییر طول است ، تغییر شکل الاستیک نامیده می شود و نسبت آن مدول الاستیک است. در محدوده الاستیک ، شیب منحنی استرس ، مدول الاستیک است.
استحکام کششی:
پس از مرحله تسلیم، ماده توانایی خود را برای مقاومت در برابر تغییر شکل به دست می آورد. اگر به تغییر شکل ادامه داد، نیرو باید افزایش یابد. این مرحله مرحله تقویت مواد است. تنش مربوط به بالاترین نقطه در مرحله تقویت، مقاومت کششی است. تنشی که باعث شکستن مواد می شود تنش شکست است. در آزمایش کشش مواد معمولاً پدیده ی گردنی وجود دارد و سطح مقطع ماده همچنان کاهش می یابد. هنگام ترسیم منحنی تنش-کرنش، اگر تغییر در سطح مقطع ماده در نظر گرفته نشود، منحنی حاصل را منحنی تنش-کرنش مهندسی می نامند. اگر تأثیر تغییر مقطع در نظر گرفته شود، منحنی حاصل منحنی تنش-کرنش واقعی است.
سختی:
ویژگی مواد جامد برای مقاومت در برابر تغییر شکل دائمی، رابطه بین سختی و استحکام، به طور کلی هر چه استحکام بیشتر باشد، مقاومت در برابر تغییر شکل پلاستیک بالاتر، مقدار سختی بالاتر است و بالعکس. سختی با توجه به روش آزمایش متفاوت است، از جمله سختی برینل (HB)، سختی راکول (HRC)، سختی ویکرز (HV)، سختی لیب (HL) و غیره که در این میان برینل و راکول بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند.
خلاصه:
استحکام - استحکام کششی و فشاری (مقاومت تسلیم Rp (MPa) استحکام کششی Rm (MPa)). سفتی - مقاومت در برابر تغییر شکل (مدول الاستیک E (MPa))؛
سختی - مقاومت سایش (سختی راکول (HRB)) ؛
چقرمگی - انعطاف پذیری (کشیدگی A (٪)).
!
