Γραπτή εξέταση προόδου «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών ΙΙ»-Απρίλιος 2017

Σχετικά έγγραφα
Γραπτή εξέταση προόδου «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών ΙΙ»-Απρίλιος 2016

Γραπτή «επί πτυχίω» εξέταση «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών ΙΙ»-Ιανουάριος 2017

«Επί πτυχίω» εξέταση στο μάθημα «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών ΙΙ»-Ιανουάριος 2018

Γραπτή εξέταση «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών ΙI»-Σεπτέμβριος 2016

Γραπτή εξέταση «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών Ι»-Σεπτέμβριος 2016

Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών στις Διεργασίες και Τεχνολογία Προηγμένων Υλικών ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ B ΕΞΑΜΗΝΟΥ ( )

Τελική γραπτή εξέταση «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών ΙΙ»-Ιούνιος 2016

Θέμα 1 ο (30 μονάδες)

AΛΥΤΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΑΥΤΟΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ

Γραπτή εξέταση προόδου στο μάθημα «Επιστήμη & Τεχνολογία Υλικών Ι»-Νοέμβριος 2017

Γραπτή εξέταση προόδου «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών Ι»-Νοέμβριος 2016

2.1 Παραμορφώσεις ανομοιόμορφων ράβδων

Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικών

Έλεγχος Ποιότητας και Τεχνολογία Δομικών Υλικών

16/4/2018. Δρ. Σωτήρης Δέμης. Σημειώσεις Εργαστηριακής Άσκησης Εφελκυσμός χαλύβδινης ράβδου. Πολιτικός Μηχανικός (Πανεπιστημιακός Υπότροφος)

Γραπτή «επί πτυχίω» εξέταση στο μάθημα «Επιστήμη & Τεχνολογία Υλικών Ι»-Ιούνιος 2017

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ-ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ

Δρ. Μηχ. Μηχ. Α. Τσουκνίδας. Σχήμα 1

Γραπτή «επί πτυχίω» εξέταση «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών Ι»-Ιούνιος 2016

20/3/2016. Δρ. Σωτήρης Δέμης. Σημειώσεις Εργαστηριακής Άσκησης Εφελκυσμός χαλύβδινης ράβδου. Πολιτικός Μηχανικός (Πανεπιστημιακός Υπότροφος)

ΤΕΧΝΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ IΙ ΕΙΣΑΓΩΓΗ

ΑΝΤΟΧΗ ΥΛΙΚΩΝ Πείραμα Εφελκυσμού. ΕργαστηριακήΆσκηση2 η

ΔΙΑΤΑΡΑΧΕΣ (DISLOCATIONS )

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΙΙ

Δρ. Μηχ. Μηχ. Α. Τσουκνίδας. Σχήμα 1

Τελική γραπτή εξέταση «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών Ι»-Ιανουάριος 2017

Επιστήμη των Υλικών. Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Τμήμα Φυσικής

4/11/2017. Δρ. Σωτήρης Δέμης. Σημειώσεις Εργαστηριακής Άσκησης Διάτμηση Κοχλία. Βασική αρχή εργαστηριακής άσκησης

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ-ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ

Γραπτή εξέταση προόδου «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών Ι»-Νοέμβριος 2015

5/14/2018. Δρ. Σωτήρης Δέμης. Σημειώσεις Εργαστηριακής Άσκησης Διάτμηση Κοχλία. Πολιτικός Μηχανικός (Λέκτορας Π.Δ. 407/80)

ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΜΕΤΑΛΛΩΝ I

ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΜΑΪΟΥ/ ΙΟΥΝΙΟΥ 2014

Δομικά Υλικά. Μάθημα ΙΙ. Μηχανικές Ιδιότητες των Δομικών Υλικών (Αντοχές, Παραμορφώσεις)

ΤΕΧΝΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ. Ασκήσεις προηγούμενων εξετάσεων ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΑΓΡΟΝΟΜΩΝ ΚΑΙ ΤΟΠΟΓΡΑΦΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

Π A N E Π I Σ T H M I O Θ E Σ Σ A Λ I A Σ TMHMA MHXANOΛOΓΩN MHXANIKΩN

Έλεγχος Ποιότητας και Τεχνολογία Δομικών Υλικών

4/26/2016. Δρ. Σωτήρης Δέμης. Σημειώσεις Εργαστηριακής Άσκησης Διάτμηση Κοχλία. Βασική αρχή εργαστηριακής άσκησης

ΕΠΙΛΟΓΗ ΥΛΙΚΩΝ ΣΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ. Πλαστικότητα, Διαρροή, Ολκιμότητα

(a) Λεία δοκίµια, (b) δοκίµια µε εγκοπή, (c) δοκίµια µε ρωγµή

Μάθημα: Πειραματική Αντοχή Υλικών Πείραμα εφελκυσμού

7. Στρέψη. Κώστας Γαλιώτης, καθηγητής Τμήμα Χημικών Μηχανικών. 7. Στρέψη/ Μηχανική Υλικών

Γραπτή εξέταση προόδου στο μάθημα «Επιστήμη & Τεχνολογία Υλικών Ι»-Ιανουάριος 2018

TEXNIKH MHXANIKH 6. ΕΦΕΛΚΥΣΜΟΣ-ΘΛΙΨΗ

ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΑΝΑΛΥΤΙΚΩΝ ΠΡΟΒΛΕΨΕΩΝ ΚΑΝΕΠΕ ΜΕ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΑΠΟ ΕΝΙΣΧΥΣΕΙΣ ΔΟΚΩΝ ΜΕ ΙΟΠ

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 2016

3 η ΕΝΟΤΗΤΑ ΦΥΣΙΚΕΣ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ

ΑΝΤΟΧΗ ΥΛΙΚΩΝ ΠείραμαΚάμψης(ΕλαστικήΓραμμή) ΕργαστηριακήΆσκηση 7 η

ΜΟΡΦΟΠΟΙΗΣΗ ΜΕΤΑΛΛΩΝ ΜΕ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ. Πλαστική παραμόρφωση με διατήρηση όγκου

ΤΕΙ ΠΑΤΡΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΤΟΧΗΣ ΥΛΙΚΩΝ. Γεώργιος Κ. Μπαράκος Διπλ. Αεροναυπηγός Μηχανικός Καθηγητής Τ.Ε.Ι. ΚΑΜΨΗ. 1.

ΛΥΣΕΙΣ άλυτων ΑΣΚΗΣΕΩΝ στην Αντοχή των Υλικών

ΕΠΙΛΟΓΗ ΥΛΙΚΩΝ ΣΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ. Δυσκαμψία & βάρος: πυκνότητα και μέτρα ελαστικότητας

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Πειραματική Αντοχή Υλικών. Ενότητα: Μονοαξονικός Εφελκυσμός

Μηχανικές ιδιότητες συνθέτων υλικών: Θραύση. Άλκης Παϊπέτης Τμήμα Επιστήμης & Τεχνολογίας Υλικών

1 Η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΧΑΛΥΒΕΣ

1η Εργαστηριακή Άσκηση: Πείραµα εφελκυσµού µεταλλικών δοκιµίων

Φυσική ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΙΑ. Ενότητα 6: Διάχυση. Γρηγόρης Ν. Χαϊδεμενόπουλος Πολυτεχνική Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών

ΑΝΤΟΧΗ ΥΛΙΚΩΝ Πείραμα Στρέψης. ΕργαστηριακήΆσκηση 3 η

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2010

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ- 2018

6. Κάμψη. Κώστας Γαλιώτης, καθηγητής Τμήμα Χημικών Μηχανικών

ΤΕΧΝΙΚΗ ΓΕΩΛΟΓΙΑ. 3 η Σειρά Ασκήσεων. 1. Υπολογισμός Διατμητικής Αντοχής Εδάφους. 2. Γεωστατικές τάσεις

Φυσικές & Μηχανικές Ιδιότητες

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. Α.1. Όταν η Κ.Π.Δ. είναι γραμμική τότε το κόστος ευκαιρίας είναι πάντοτε σταθερό και ίσο με τη μονάδα.

ΑΛΕΞΑΝΔΡΕΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΟΧΗΜΑΤΩΝ

Αγωγιμότητα στα μέταλλα

ΕΠΙΡΡΟΗ ΔΙΑΦΟΡΩΝ ΠΑΡΑΓΟΝΤΩΝ ΣΤΑ ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΙΑΚΑ ΜΕΓΕΘΗ ΔΟΜΙΚΟΥ ΣΤΟΙΧΕΙΟΥ ΚΑΙ ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΜΕ ΤΥΠΟΥΣ ΚΑΝ.ΕΠΕ

ΑΜΕΣΗ ΔΙΑΤΜΗΣΗ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΤΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΔΟΚΙΜΗΣ 1. Σταθερά μηκ/τρου ορ.μετακ/σης (mm/υποδ): 0,0254 Σταθερά μηκ/τρου κατ.

Μηχανικές ιδιότητες υάλων. Διάγραμμα τάσης-παραμόρφωσης (stress-stain)

Ανοξείδωτοι Χάλυβες - Μέρος 1.4 του Ευρωκώδικα 3 Ιωάννη Ραυτογιάννη Γιώργου Ιωαννίδη

Αγωγιμότητα στα μέταλλα

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 2017

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΣΥΝΘΕΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ

Τελική γραπτή εξέταση «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών Ι»-Ιανουάριος 2016

ΟΚΙΜΗ ΕΡΠΥΣΜΟΥ. Σχήµα 1: Καµπύλη επιβαλλόµενης τάσης συναρτήσει του χρόνου

Ενεργειακές Μέθοδοι Υπολογισμού Μετακινήσεων

Μάθημα: Πειραματική Αντοχή Υλικών Πείραμα θλίψης με λυγισμό

Βασικές Αρχές Σχεδιασμού Υλικά

Τ.Ε.Ι. ΑΘΗΝΩΝ - ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. ΑΝΤΟΧΗ ΥΛΙΚΩΝ ΙΙ

Επιστήμη των Υλικών. Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Τμήμα Φυσικής

Μαθηματική Εισαγωγή Συναρτήσεις

15/12/2016. Δρ. Σωτήρης Δέμης. Εργαστηριακές Σημειώσεις Στρέψη Μεταλλικής Δοκού. Πολιτικός Μηχανικός (Πανεπιστημιακός Υπότροφος) Εισαγωγή

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υλικών

Τελική γραπτή εξέταση διάρκειας 2,5 ωρών

ΔΟΚΙΜΗ ΛΥΓΙΣΜΟΥ. Σχήμα 1 : Κοιλοδοκοί από αλουμίνιο σε δοκιμή λυγισμού

b 2 ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ

Στοιχεία Μηχανών. Εαρινό εξάμηνο 2017 Διδάσκουσα: Σωτηρία Δ. Χουλιαρά

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΚΤΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΣΤΕΡΕΑΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ. Περιληπτική θεωρητική εισαγωγή

7.14 Προβλήματα για εξάσκηση

Εργαστηριακή Άσκηση 4 Προσδιορισμός του μέτρου στρέψης υλικού με τη μέθοδο του στροφικού εκκρεμούς.

Θεµελιώσεις - Απαντήσεις Εργαστηριακών Ασκήσεων 1 ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΙΣ. = 180 kpa, σ = 206 kpa

ΘΕΩΡΙΕΣ ΑΣΤΟΧΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ

ΤΡΑΠΕΖΑ ΘΕΜΑΤΩΝ ΤΩΝ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ ΘΕΤΙΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΤΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΥ 2005 ΘΕΜΑ 1

Μαθηματική Εισαγωγή Συναρτήσεις

Επιστήμη και Τεχνολογία Συγκολλήσεων. Ενότητα 9: Θραύση και κόπωση συγκολλήσεων Γρηγόρης Ν. Χαϊδεμενόπουλος Πολυτεχνική Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ- 2015

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΠΡΟΣ ΕΠΙΛΥΣΗ *

9 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9. ΚΑΔΕΤ-ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9 ΕΚΔΟΣΗ 2η ΕΛΕΓΧΟΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ 9.1 ΣΚΟΠΟΣ

Transcript:

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ-ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ Θέμα 1 ο (25 μονάδες) Σε ένα στάδιο της διεργασίας παραγωγής ολοκληρωμένων κυκλωμάτων απαιτείται διάχυση Ινδίου σε καθαρό Πυρίτιο. Η διεργασία λαμβάνει χώρα στους 1600 ο C και η συγκέντρωση του Ινδίου στη επιφάνεια διατηρείται σταθερή. Ι) Πόσος χρόνος απαιτείται για να ληφθεί το προφίλ 1 της Εικόνας; (15 μονάδες) ΙΙ) Πόσος επιπλέον χρόνος απαιτείται για να μετακινηθούμε από το προφίλ 1 στο προφίλ 2? (10 μονάδες) (Καθ. Β.Ζασπάλης) Απάντηση: Πρόκειται για πρόβλημα μη μόνιμης κατάστασης το οποίο περιγράφεται από τη λύση του δεύτερου νόμου του Fick: C C 0 = 1 2 C s C 0 π 4Dt 0 ep( η2 ) dη Aπό το διάγραμμα διαπιστώνουμε πως το αριστερό μέλος της εξίσωσης ισούται με 0.5. Οπότε από την παραπάνω εξίσωση έχουμε: 0.5 = 1 erf(η) erf(η) = 0.5 και από πίνακες μέσω γραμμικής παρεμβολής έχουμε: erf(η) η 0.4755 0.45 0.5 0.5205 0.5 Κατά συνέπεια: 0.5205 0.4755 0.5 0.4755 ( = 0.48 t = 2 0.48 )2 = 2 Dt D = 0.5 0.45 0.48 0.45 2 10 10 4 ( 2 0.48 ) 8 10 12 t = 135633.7 s 37.7 hours II) Θεωρώντας πτώση της επιφανειακής συγκέντρωσης κατά 50% σύγκριση μεταξύ του προφίλ 1 και του προφίλ 2 (που αφορούν στην ίδια θερμοκρασία) οδηγεί στη σχέση: 1 t 1 = 2 2 2 t 2 = t 1 2 t 2 1 = 37.7 144 100 t 2 = 54.3 hours δηλαδή περίπου 16.6 ώρες περισσότερο.

Θέμα 2 ο (25 μονάδες) Στο διοξείδιο του Τιτανίου (ΤiO 2) η αλληλεπίδραση του υλικού με το περιβάλλον περιγράφεται από τη σχέση: Κ(Τ) TiO 2 V O + 2e + 1 2 O 2(g) Eάν σε μια θερμοκρασία Τ (όπου η κύρια πηγή δημιουργίας ατελειών είναι αυτή που περιγράφεται από την παραπάνω σχέση) και σε ατμόσφαιρα Αζώτου με περιεκτικότητα σε Οξυγόνο 1% ο συντελεστής διάχυσης των ιόντων Οξυγόνου (το οποίο θεωρούμε ότι διαχέεται μέσω ανιοντικών κενών) είναι 10-10 m 2 s -1 ποιος θα είναι ο συντελεστής διάχυσης στην ίδια θερμοκρασία και σε ατμόσφαιρα καθαρού Οξυγόνου; (η ολική πίεση είναι 1 bar = 10 5 Pa) Aπάντηση: Από την έκφραση της ισορροπίας της παραπάνω σχέσης έχουμε: Κ(Τ) = P 1/2 n O2 2 [V O ] και με συνθήκη ηλεκτρικής ουδετερότητας n = 2[V [TiO 2 ] O ] έχουμε: Κ(Τ) = P 1/2 O 2 n 2 [V O ] [TiO 2 ] = 4 P 1/2 O 2 [V O ] 3 [TiO 2 ] [V O ] 3 = K(T) [TiO 2 ] 4 1 2 [V 3 O ] = K(T) [TiO 2 ] 4 A 16 [V O ] = A 1 6 Κατά συνέπεια για τον συντελεστή διάχυσης θα ισχύει: D = [V O ]D 0 e ΔH D kt = AD 0 e ΔH D kt B 16 D = B 16 logd = logb 1 6 logp O 2 Δηλαδή στο διάγραμμα log D vs. log θα έχουμε ευθεία με κλίση (-1/6) log D 2 logd 1 = 1 log,2 log,1 6 log D 2 ( 10) = 1 5 3 6 log D 2 = 1 3 10 logd 2 = 10.33 D 2 = 4.6 10 11 m2 s

Θέμα 3 ο (25 μονάδες) Στο Παράρτημα δίνονται τα αποτελέσματα δοκιμής εφελκυσμού (μέχρι τη θραύση) σε Αλουμίνιο. Να υπολογίσετε: i) Το μέτρο ελαστικότητας Ε (5 μονάδες), τη (συμβατική) αντοχή διαρροής σ y (5 μονάδες) και την ολκιμότητα (%EL) του αλουμινίου (5 μονάδες). ii) Δύο ίδια δοκίμια από αυτό το υλικό τετραγωνικής διατομής πλευράς 1cm και μήκους 10 cm υποβάλλονται σε εφελκυστικά φορτία 20 kn και 40 kn αντίστοιχα και στη συνέχεια αποφορτίζονται. Να υπολογιστεί το τελικό (δηλαδή μετά και την αποφόρτιση) μήκος των δύο δοκιμίων (10 μονάδες). Aπάντηση: i) Aπό το διάγραμμα του παραρτήματος και επιλέγοντας κάποια δεδομένα μπορούμε εύκολα να υπολογίσουμε την κλίση του γραμμικού τμήματος (δηλ. αυτού που αντιστοιχεί στην ελαστική περιοχή) που αντιστοιχεί στο μέτρο ελαστικότητας του υλικού. Ε = Δy Δχ = σ 2 σ 1 = 120 0 = 60000 ΜPa = 60 GPa ε 2 ε 1 0.002 0 Για τον υπολογισμό της αντοχής διαρροής και σύμφωνα με τη συμβατική διαδικασία φέρουμε από παραμόρφωση 0.002 παράλληλη προς την ελαστική περιοχή η οποία τέμνει την καμπύλη τάσηςπαραμόρφωσης σε τάση 290 ΜPa που είναι και η ζητούμενη αντοχή διαρροής του υλικού. Επίσης με τη βοήθεια των διαγραμμάτων του παραρτήματος και του ορισμού της ολκιμότητας (%ΕL) υπολογίζουμε πως η ολκιμότητα του συγκεκριμένου υλικού θα είναι %ΕL~22.2% ii) Oι τάσεις που αναπτύσσονται στα δύο δοκίμια π.χ. 1 και 2 θα είναι: σ 1 = σ 2 = 20000 Ν 10 2 10 2 m 2 = 2 108 Pa = 200 MPa 40000 Ν 10 2 10 2 m 2 = 4 108 Pa = 400 MPa

Διαπιστώνουμε πως το δοκίμιο 1 φορτίζεται εντός της ελαστικής περιοχής η οποία χαρακτηρίζεται από την αντιστρεψιμότητα των φαινομένων. Κατά συνέπεια μετά την αποφόρτιση το δοκίμιο 1 θα επανέλθει στο αρχικό του μήκος που θα είναι 10 cm. To δοκίμιο 2 φορτίζεται με πίεση σαφώς μεγαλύτερη του ορίου διαρροής άρα εντός της πλαστικής περιοχής (συνολική παραμόρφωση 0.04). Κατά την αποφόρτιση θα ανακτηθεί το ελαστικό τμήμα της παραμόρφωσης το οποίο υπολογίζεται φέροντας παράλληλη προς το αρχικό ελαστικό (γραμμικό) τμήμα της καμπύλης και θα παραμείνει μόνο αυτό που οφείλεται στην πλαστική παραμόρφωση. Από το διάγραμμα υπολογίζεται πως μετά την αποφόρτιση το δοκίμιο θα έχει μόνιμη παραμόρφωση 0.034, οπότε: l l 0 l 0 = 0.034 l = l o (1 + 0.034) = 10cm 1.034 = 10.34 cm Δηλαδή θα υπάρξει μόνιμη επιμήκυνση κατά 0.34 cm.

Θέμα 4 ο (25 μονάδες) Ένα μονοκρυσταλλικό δείγμα Αργύρου (FCC δομής) υποβάλλεται σε εφελκυστική τάση κατά την κατεύθυνση [001]. Διαπιστώνεται πως ολίσθηση λαμβάνει χώρα στα επίπεδα (111) και κατά την κατεύθυνση [1 01]. Εάν η κρίσιμη αναλυτική διατμητική τάση (τ CRSS) του υλικού είναι 0.45 ΜPa ποια θα είναι η μέγιστη τιμή της εφελκυστικής τάσης ώστε να μην υπάρξει ολίσθηση; Απάντηση: Στην εικόνα παρουσιάζεται η κυβική μοναδιαία κυψελίδα του Αργύρου στην οποία έχουν σημειωθεί η κατεύθυνση εφελκυσμού [001], το επίπεδο (111), η κατεύθυνση ολίσθησης [1 01] και οι γωνίες λ (μεταξύ κατεύθυνσης εφελκυσμού και κατεύθυνσης ολίσθησης) και φ (μεταξύ κατεύθυνσης εφελκυσμού και καθέτου στην επιφάνεια ολίσθησης). Από το σχήμα εύκολα συνάγεται πως λ=45 ο ως γωνία μεταξύ πλευράς και διαγωνίου τετραγώνου. Από το ορθογώνιο τρίγωνο ΟΑΒ με πλευρές ΟΑ=α, ΑΒ=α 2, ΟΒ=α 3 (α είναι η πλευρά της κυβικής κυψελίδας) μπορούμε να υπολογίσουμε όποιον τριγωνομετρικό αριθμό της γωνίας φ επιθυμούμε και να την υπολογίσουμε π.χ.: cos(φ) = α α 3 = 1 φ = 54.70 3 Kατά συνέπεια η εφελκυστική τάση στην έναρξη ολίσθησης στο δεδομένο σύστημα θα είναι: τ CRSS = σ cos(φ) cos(λ) σ = τ CRSS cos(φ) cos(λ) = 0.45 ( 1 3 ) ( 1 = 1.1 ΜPa 2 ) που είναι και η μέγιστη επιτρεπόμενη τιμή της εφελκυστικής τάσης ώστε να μην υπάρξει ολίσθηση.