Transcript Παραμορφώσεις

Διάγραμμα τάσης - παραμόρφωσης
Necking
Τάση
σUTS
Περιοχή Ι
σYIELD
Περιοχή III
Περιοχή ΙΙ
l0 + le
σθραύσης
E
l0
Region I : Ελαστική παραμόρφωση
Νόμος Hooke
Region II: Ομοιόμορφη πλαστική παραμόρφωση
Region III: Παραμόρφωση στην περιοχή της
στένωσης
l0 + l e + lp
εYIELD
εUTS
Επιμήκυνση
Ελατό ή εύθραυστο;
EL=(lf-l0)/l0
Ποιο είναι πιο ανθεκτικό;
Χαρακτηρίστε τα υλικά ως
προς τις μηχανικές ιδιότητές
τους
Μηχανικά χαρακτηριστικά υλικών που μπορούν να εξαχθούν
από το διάγραμμα τάσης – παραμόρφωσης
•Ευπλαστότητα (εμβαδόν κάτω από την ελαστική περιοχή)
•Ελαστικότητα
•Ανθεκτικότητα (εμβαδόν κάτω από όλη την περιοχή)
•Επιμήκυνση
•Ευθραυστότητα (χωρίς ελαστική περιοχή)
•Οριο ελαστικότητας
•Τάση διαρροής
•Μέγιστη τάση
•Οριο θραύσης
•Μέτρο του Young
Yλικό
Οριο
διαρροής
(MPa)
Οριο
έντασης
(MPa)
Παραμόρφωση
Οριο
στο όριο θραύσης θραύσης
(MPa)
Μέτρο
ελαστικότητας
(GPa)
A
310
340
0,23
265
210
B
100
120
0,40
105
150
C
415
550
0,15
500
310
D
700
850
0,14
720
210
E
Θραύση χωρίς πλαστική
περιοχή
650
350
1. Ποιο υλικό χαρακτηρίζεται από το μεγαλύτερο λόγο Poisson;
2. Ποιό είναι το πιο δυνατό;
3. Ποιό είναι το πιο ανελαστικό;
Μάζα
• Θεμελιώδης ιδιότητα της ύλης
• «Ποσότητα» ύλης που περιέχει ένα σώμα
• Σχετίζεται με την αντίσταση στη μεταβολή της
κινητικής κατάστασης ενός σώματος
(αδράνεια)
Πυκνότητα
m

V
Kg/m3, gr/cm3
1L=10-3m3
Κύλινδρος
Εμβαδόν επιφάνειας:
Ογκος:
S  2r  2rh
2
V  r h
2
Παραλληλεπίπεδο
Εμβαδόν επιφάνειας:
Ογκος:
S  2lh  2hw  2wl
V  hwl
Σφαίρα
Εμβαδόν επιφάνειας:
Ογκος:
4 3
V  r
3
S  4r
2
Υλικό
Αλουμίνιο
Πυκνότητα
(Kg/m3)
2700
Ανθρακας
Χαλκός
Χρυσός
Σίδηρος
Μόλυβδος
Πυρίτιο
Πάγος
Γυαλί
2250
8960
19300
7880
11340
2420
917
2600
Υλικό
Μαλακός
ιστός
Οστό
Νερό
Αίμα
Υδράργυρος
Αέρας
Ηλιο
Υδρογόνο
Οξυγόνο
Πυκνότητα
(Kg/m3)
1040
1900
1000
1060
13600
1,29
0,18
0,09
1,43
Υλικό
Πυκνότητα
(Kg/m3)
Σμάλτο
2900
Οδοντίνη
2500
Οστεινη
2300
Κάποιος κλέβει
χρυσό αξίας ενός
δισεκατομμυρίου ευρώ. Τι μέσο διαφυγής
θα πρέπει να έχει;
•Πόσο θα ζυγίζει
– Τιμή χρυσού 43€/gr. 109€ είναι η αξία
109/43=2,3×107 gr = 2,3 × 104 kg = 23tn
•Πόσος θα είναι ο όγκος του;
– ρ=m/V=> V=m/ρ (ρ=19300kg/m3)
V= 2,3 × 104 kg / 19300kg/m3= ( 2,3 × 104
/1,93 × 104 )m3=1,2m3
Πίεση Ρ
F
N
P
( 2  Pa )
A m
Από ποιους παράγοντες εξαρτάται η ατμοσφαιρική πίεση,
Σε ποιες τιμές πίεσης και θερμοκαρσίας αναφέρονται οι «κανονκές συνθήκες»;
Ποια η σχέση Pa, bar, atm;
Πώς μεταβάλλεται η πίεση με το υψόμετρο;
Ποιό είναι το μέγιστο υψόμετρο στο οποίο μπορεί κάποιος να ΄ζήσει;
Βαρομετρικός τύπος
Πόση είναι η πίεση στον στοιχειώδη όγκο
υγρού;
Από ποιούς παράγοντες εξαρτάται;
Εφαρμογή του 2ου νόμου του Newton.
P=P0+ρgh
Πίεση σε βάθος υγρού h
Αρχή Pascal: Εαν ασκηθεί πίεση σε περιορισμένο ρευστό, θα μεταδοθεί
ομοιόμορφα σε όλο τον όγκο του ρευστού και σται τοιχώματα του περιέκτη.
Αρχή λειτουργίας υδραυλικού πιεστηρίου
Μέθοδοι μέτρησης πίεσης
Μανόμετρο
Βαρόμετρο υδραργύρου
Bourdon
• Σε πόσο βάθος νερού η πίεση αυξάνεται
κατά μια ατμόσφαιρα;
• Πώς μεταβάλλεται η δύναμη στο τοίχωμα του
φράγματος με το βάθος;
• Αν η πίεση στην καρδιά είναι 13.2 kPa βρείτε την
πίεση στα κάτω άκρα (1.3m κάτω από την καρδιά) και
στο κεφάλι (0.5m πάνω από την καρδιά). Ποιο είναι το
μέγιστο ύψος που μπορεί να στείλει αίμα η καρδιά;
Πόση είναι η δύναμη που ασκείται στα φρένα;
• Ενα υδραυλικό σύστημα σχεδιάζεται ώστε
η δύναμη εξόδου να είναι 100πλάσια της
δύναμης εισόδου
– Πόσος θα είναι ο λόγος της επιφάνειας
εισόδου πρός την επιφάνεια εξόδου.
– Πόσος ο λόγος των διαμέτρων τους;
– Πόσος ο λόγος των αποστάσεων που κινείται
κάθε κύλινδρος;
Ανωση
• Αρχή του Αρχιμήδη
• Οταν ένα σώμα είναι ολικά ή μερικά βυθισμένο
σε ρευστό, το ρευστό ασκεί στο σώμα μια
δύναμη προς τα επάνω, ίση με το βάρος του
ρευστού που εκτοπίζεται από το σώμα.
• Πώς υπολογίζω την άνωση;
Fa
Β
Fk
• Ζυγίζετε ένα οστό πουλιού. Η μάζα του
είναι 45g. Αν το ζυγίσετε βυθισμένο σε
νερό η μάζα του είναι 3,6g.
• Πόση μάζα νερού εκτοπίζει;
• Ποιος ο όγκος του οστού;
• Πόση η πυκνότητά του;
• Συνεκτικές δυνάμεις: Ελκτικές μεταξύ ίδιων μορίων.
• Συγκολλητικές δυνάμεις: Ελκτικές δυνάμεις μεταξύ διαφορετικών
μορίων
• Τα μόρια στην επιφάνεια ενός υγρού δέχονται συνεκτικές δυνάμεις
από το υγρό:Τείνουν να σχηματίσουν τη μικρότερη δυνατή εξωτερική
επιφάνεια: Επιφανειακή τάση
• Η τάση ενός υγρού να ανεβάζι η κάτεβάζει τη στάθμη του σε λεπτό
σωλήνα ορίζεται σαν τριχοειδής δράση και εξαρτάται από τις
συγκολλητικές δυνάμεις