Materialernes mekaniske egenskaber omfatter hovedsageligt:
Elastiske egenskaber, plastiske egenskaber, hårdhed og slagfasthed mv.
I den tidlige fase af produktdesign kan lineær analyse udføres først for at forstå den generelle tendens. I den senere fase er det nødvendigt at balancere sikkerhed og økonomi. På dette tidspunkt er det nødvendigt at analysere materialet i dybden og overveje ikke-lineær analyse. Til samlinger er det nogle gange nødvendigt at overveje kontakten mellem komponenter, såsom glidning, adskillelse osv. Bøjning af tynde plader vil forårsage stor deformation og stress ved brug af lineær analyse. Faktisk, efter at have overvejet geometrisk ikke-linearitet, er dens deformation meget mindre end lineær analyse. Den maksimale spænding er tæt på flydespændingen, forskydningen er unormalt stor, og de to overflader trænger ind i hinanden. Ikke-lineær analyse er relativt kompleks og tager meget tid at mestre.
Stivhed:
Et materiales evne til at modstå elastisk deformation, når det udsættes for kraft. Størrelsen af stivheden afhænger af komponentens geometri og materialets elasticitetsmodul.
Styrke:
Et materiales evne til at modstå plastisk deformation og brud under påvirkning af ydre kraft eller en komponents evne til at modstå brud eller resterende deformation, der overstiger den tilladte grænse efter bærebelastning.
Plast deformation:
Deformation, der ikke kan genoprettes til sin oprindelige form og størrelse, efter at den ydre kraft er fjernet, kaldes plastisk deformation.
Fælles styrkeindikatorer omfatter trækstyrke og flydespænding, og de eksperimentelle metoder er som følger.
Træktest-trækstyrke, flydespænding. Tre-punkts bøjningstest-bøjningsstyrke. Kompressionstest-kompressionsstyrke.
Udbyttestyrke:
Når belastningen er lille, kan materialet vende tilbage til sin oprindelige tilstand efter aflæsning, og materialet er i det elastiske område; når belastningen overstiger en vis værdi, kan materialet ikke vende tilbage til sin oprindelige tilstand efter aflæsning, og materialet er i plastområdet. Overgangspunktet mellem det elastiske område og det plastiske område er flydegrænsen, og spændingen ved flydegrænsen er flydespændingen. I det elastiske område er spændings-tøjningsforholdet lineært, men i det plastiske område er spændings-tøjningsforholdet ikke-lineært.
Elastikmodul:
Under normale omstændigheder kaldes deformationen af en genstand, hvor kraften er proportional med længdeændringen, for elastisk deformation, og dens forhold er elasticitetsmodulet. Mere strengt defineret, inden for det elastiske område, er hældningen af stress-tøjningskurven elasticitetsmodulet.
Trækstyrke:
Efter udbyttestadiet genvinder materialet sin evne til at modstå deformation. Hvis det fortsætter med at deformere, skal kraften øges. Denne fase er materialets styrkende fase. Spændingen svarende til det højeste punkt i forstærkningsstadiet er trækstyrken. Spændingen, der får materialet til at bryde, er brudspændingen. I træktesten af materialet er der normalt et halsfænomen, og materialets tværsnit vil fortsætte med at falde. Ved tegning af spændings-tøjningskurven, hvis ændringen i materialets tværsnit ikke tages i betragtning, kaldes den resulterende kurve den tekniske spændings-tøjningskurve; hvis påvirkningen af tværsnitsændringen tages i betragtning, er den resulterende kurve den reelle spændings-tøjningskurve.
Hårdhed:
Faste materialers egenskab til at modstå permanent deformation, forholdet mellem hårdhed og styrke, generelt jo højere styrke, jo højere modstand mod plastisk deformation, jo højere hårdhedsværdi og omvendt. Hårdhed varierer afhængigt af testmetoden, herunder Brinell hårdhed (HB), Rockwell hårdhed (HRC), Vickers hårdhed (HV), Leeb hårdhed (HL) osv. Blandt dem er Brinell og Rockwell mere almindeligt anvendt.
Oversigt:
Styrke - træk- og trykstyrke (flydespænding Rp (MPa) trækstyrke Rm (MPa)); stivhed - deformationsmodstand (elasticitetsmodul E (MPa));
Hårdhed - slidstyrke (Rockwell hårdhed (HRB));
Sejhed - duktilitet (forlængelse A (%)).
!
