Materjalide omadused. kujutatud joonisel Materjalide mehaanikalised omadused määratakse tavaliselt otsese testimisega,

Σχετικά έγγραφα
Geomeetrilised vektorid

PLASTSED DEFORMATSIOONID

Funktsiooni diferentsiaal

Ruumilise jõusüsteemi taandamine lihtsaimale kujule

HAPE-ALUS TASAKAAL. Teema nr 2

MATERJALI VALIK JA KONSTRUEERIMINE

Lokaalsed ekstreemumid

TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL Materjalitehnika instituut MATERJALIÕPETUSE PRAKTIKUMIDE JA KODUTÖÖDE JUHENDID

Planeedi Maa kaardistamine G O R. Planeedi Maa kõige lihtsamaks mudeliks on kera. Joon 1

4.2.5 Täiustatud meetod tuletõkestusvõime määramiseks

Graafiteooria üldmõisteid. Graaf G ( X, A ) Tippude hulk: X={ x 1, x 2,.., x n } Servade (kaarte) hulk: A={ a 1, a 2,.., a m } Orienteeritud graafid

Kompleksarvu algebraline kuju

Elastsusteooria tasandülesanne

Ehitusmehaanika harjutus

Deformatsioon ja olekuvõrrandid

Kirjeldab kuidas toimub programmide täitmine Tähendus spetsifitseeritakse olekuteisendussüsteemi abil Loomulik semantika

Keemia lahtise võistluse ülesannete lahendused Noorem rühm (9. ja 10. klass) 16. november a.

2.2.1 Geomeetriline interpretatsioon

MATEMAATIKA TÄIENDUSÕPE MÕISTED, VALEMID, NÄITED LEA PALLAS XII OSA

MATEMAATIKA TÄIENDUSÕPE MÕISTED, VALEMID, NÄITED, ÜLESANDED LEA PALLAS VII OSA

(Raud)betoonkonstruktsioonide üldkursus 33

Kontekstivabad keeled

RF võimendite parameetrid

HULGATEOORIA ELEMENTE

Smith i diagramm. Peegeldustegur

Deformeeruva keskkonna dünaamika

3. DETAILIDE TUGEVUS VÄÄNDEL

Ülesanne 4.1. Õhukese raudbetoonist gravitatsioontugiseina arvutus

4.1 Funktsiooni lähendamine. Taylori polünoom.

Pinge. 2.1 Jõud ja pinged

2.1. Jõud ja pinged 2-2

HSM TT 1578 EST EE (04.08) RBLV /G

28. Sirgvoolu, solenoidi ja toroidi magnetinduktsiooni arvutamine koguvooluseaduse abil.

5 Vaivundamendid. Joonis 5.1. Vaivundamentide liigid. a) lint; b) vaiarühm posti all; c) üksikvai posti all. Joonis 5.2 Kõrgrostvärgiga vaivundament

Sirgete varraste vääne

Koduseid ülesandeid IMO 2017 Eesti võistkonna kandidaatidele vol 4 lahendused

Matemaatiline analüüs I iseseisvad ülesanded

Arvuteooria. Diskreetse matemaatika elemendid. Sügis 2008

6.6 Ühtlaselt koormatud plaatide lihtsamad

20. SIRGE VÕRRANDID. Joonis 20.1

9. AM ja FM detektorid

Funktsioonide õpetamisest põhikooli matemaatikakursuses

; y ) vektori lõpppunkt, siis

Vektoralgebra seisukohalt võib ka selle võrduse kirja panna skalaarkorrutise

2017/2018. õa keemiaolümpiaadi piirkonnavooru lahendused klass

PEATÜKK 5 LUMEKOORMUS KATUSEL. 5.1 Koormuse iseloom. 5.2 Koormuse paiknemine

V.Jaaniso. Pinnasemehaanika. inseneridele

Compress 6000 LW Bosch Compress LW C 35 C A ++ A + A B C D E F G. db kw kw /2013

Matemaatiline analüüs I iseseisvad ülesanded

Eesti koolinoorte XLVIII täppisteaduste olümpiaadi

Elastsusteooria põhivõrrandid,

Jätkusuutlikud isolatsioonilahendused. U-arvude koondtabel. VÄLISSEIN - COLUMBIA TÄISVALATUD ÕÕNESPLOKK 190 mm + SOOJUSTUS + KROHV

ITI 0041 Loogika arvutiteaduses Sügis 2005 / Tarmo Uustalu Loeng 4 PREDIKAATLOOGIKA

2. HULGATEOORIA ELEMENTE

Skalaar, vektor, tensor

Veaarvutus ja määramatus

Ecophon Line LED. Süsteemi info. Mõõdud, mm 1200x x x600 T24 Paksus (t) M329, M330, M331. Paigaldusjoonis M397 M397

Kivikonstruktsioonid Loengukonspekt V. Voltri

Kandvad profiilplekid

Koormus 14,4k. Joon

1.2 Elektrodünaamiline jõud

Tabel 1 Tala HE800B ristlõike parameetrid

1 Funktsioon, piirväärtus, pidevus

2 Hüdraulika teoreetilised alused 2.1 Füüsikalised suurused

Lisa 2 ÜLEVAADE HALJALA VALLA METSADEST Koostanud veebruar 2008 Margarete Merenäkk ja Mati Valgepea, Metsakaitse- ja Metsauuenduskeskus

kus: = T (3.1) külmasilla punktsoojusläbivus χ p, W/K, mis statsionaarsetes tingimustes on arvutatav valemist: = χ (T T ), W

1. Soojuskiirguse uurimine infrapunakiirguse sensori abil. 2. Stefan-Boltzmanni seaduse katseline kontroll hõõglambi abil.

Sissejuhatus mehhatroonikasse MHK0120

LOFY Füüsika looduslikus ja tehiskeskkonnas I (3 EAP)

Tuletis ja diferentsiaal

LABORATOORSETE TÖÖD ÕPPEAINES ELEKTERVALGUSTUS JA KIIRITUS TET-4.462

Tallinna Tehnikaülikool Mehaanikainstituut Rakendusmehaanika õppetool. Andrus Salupere. Staatika /EMR0010/ Loengukonspekt

Skalaar, vektor, tensor

E-kursuse "Torujupist raketini: sissejuhatus tehnoloogiateadustesse" materjalid

1 Kompleksarvud Imaginaararvud Praktiline väärtus Kõige ilusam valem? Kompleksarvu erinevad kujud...

6 LÜHISED ELEKTRIVÕRKUDES. ELEKTRIVARUSTUSE TÖÖKINDLUS.

Energiabilanss netoenergiavajadus

PORTATIIVNE KÄSIVINTS

Temperatuur ja soojus. Temperatuuri mõõtmise meetodid. I. Bichele, 2016

AERDÜNAAMIKA ÕHUTAKISTUS

4. KEHADE VASTASTIKMÕJUD. JÕUD

KOMBINATSIOONID, PERMUTATSIOOND JA BINOOMKORDAJAD

Juhend. Kuupäev: Teema: Välisõhu ja õhuheidete mõõtmised. 1. Juhendi eesmärk

Õgvendusvead. Põhjused ja vastumeetmed

2-, 3- ja 4 - tee ventiilid VZ

Ehitusmehaanika. EST meetod

ΖΕΡΔΑΛΗΣ ΣΩΤΗΡΙΟΣ ΤΟ ΟΥΤΙ ΣΤΗ ΒΕΡΟΙΑ (1922-ΣΗΜΕΡΑ) ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ

Hüdrosilindrid. Hüdrosilindrite tähtsamateks kasutus valdkondadeks on koormuste tõstmine ja langetamine, lukustus ja nihutus.

1.1. NATURAAL-, TÄIS- JA RATSIONAALARVUD

Ecophon Square 43 LED

1 Reaalarvud ja kompleksarvud Reaalarvud Kompleksarvud Kompleksarvu algebraline kuju... 5

Analüütilise geomeetria praktikum II. L. Tuulmets

Teaduskool. Alalisvooluringid. Koostanud Kaljo Schults

AEGLASE SÕIDUKI LIIKLUSOHUTUSEST

2013/2014 õ.a keemiaolümpiaadi lõppvooru ülesanded 9. klass

ΔΗΜΟΤΙΚΕΣ ΕΚΛΟΓΕΣ 18/5/2014 ΑΚΥΡΑ

Φ 1 =Φ 0 S 2. Joonis 3.1. Trafo ehitus ja idealiseeritud tühijooksu faasordiagramm

Andmeanalüüs molekulaarbioloogias

( ) ( ) ( ) Avaldame ka siin, tôestuseta, et faaside tasakaalu tingimus on täidetud vônkeringi takistuse faasikarakteristiku langeva iseloomu korral:

Vektorid II. Analüütiline geomeetria 3D Modelleerimise ja visualiseerimise erialale

Transcript:

Peatükk 7 Materjalide omadused 1 Materjalide mehaanikalised omadused määratakse tavaliselt otsese testimisega, mis sageli lõpevad katsekeha purunemisega, näiteks tõmbekatse, väändekatse või löökkatse. Vastandina neile meetoditele on hakatud kasutama ka mittepurustavat testimist. Selleks, et erinevad katsetulemused oleks võrreldavad, on nii katsekehad kui katsetamise tingimused standardiseeritud. Katsekehade puhul fikseeritakse nende kuju ja mõõtmed, samuti on fikseeritud, millisel temperatuuril, õhurõhul ja õhuniiskuse juures tuleb katsed sooritada. Standardtingimustel sooritatud katset nimetatakse teimiks. Üks võimalikest standardsetest teraskatsekehadest on kujutatud joonisel 7.1 1. 7-2 Joonis 7.1: Tõmbekatsel kasutatav katsekeha. 1 Selle peatüki joonised on peamiselt pärit prof. A. Klausoni koostatud õppevahendeist.

7.1. Terase tõmbekatse 7-3 7.1 Terase tõmbekatse Joonisel 7.2 on kujutatud madala süsinikusisaldusega terasest katsekeha tõmbediagramm, mis esitab pinge ja deformatsiooni vahelist sõltuvust. Diagrammi võib jagada neljaks piirkonnaks. OA lineaarne sõltuvus kehtib Hooke i seadus AB voolavus Lüdersi jooned BC materjali kalestumine lossimine ja taaskoormamine mööda sirget LM CD kaela teke purunemine punktis D elastse deformatsiooni kadumine. Tüüpiline terase purunemispilt on esitatud joonisel 7.3. 7.1. Terase tõmbekatse 7-4 Joonis 7.2: Terase tõmbediagramm

7.1. Terase tõmbekatse 7-5 Joonis 7.3: 7.1. Terase tõmbekatse 7-6 7.1.1 Deformatsiooni tekkemehanism Metallidel on kristalliline struktuur. Sulametalli jahtumisel tekib palju kristalleerumistsentreid, mistõttu metall koosneb koosneb suurest hulgast teradest, mida nimetatakse kristalliitideks. Joonisel 7.4 on kujutatud kristallvõres normaalpingete ja nihkepingete poolt põhjustatud protsesse. a) madala süsinikusisaldusega terase pinna pilt heledamad ja tumedamad (suurema süsinikusisaldusega) kristalliidid b) deformeerumata kristallvõre c) ja d) normaalpingetest põhjustatud deformatsioonid kui sidemed katkevad, siis toimub purunemine, kui ei, siis on tegu elastse deformatsiooniga e) ja f) nihkepingetest põhjustatud deformatsioonid kui siire ületab pool võresammu, siis tekkivad jäävad deformatsioonid kui siire ületab mitut võresammu, siis võib tekkida nikepurunemine Lüdersi jooned 45 o all seal on suurimad nihkepinged ja tekkivad jäävad deformatsioonid. Jäävate deformatsioonide tekkel mängivad tähtsat rolli ka kristallvõre dislokatsioonid.

7.1. Terase tõmbekatse 7-7 Joonis 7.4: Deformatsiooni tekkemehanism kristalliidis. 7.1. Terase tõmbekatse 7-8 7.1.2 Materjali mehaanikalised karakteristikud Joonisel 7.5 kujutatud tõmbediagrammil on esitatud mitmed terase mehaanikalist käitumist iseloomustavad suurused (karakteristikud). Pideva joonega on kujutatud tingliku pinge (jõud jagatud ristlõike algpindalaga) ja kriipsjoonega tegeliku pinge (jõud jagatud ristlõike tegeliku pindalaga) graafikut. σ pr proportsionaalsuspiir suurim pinge, milleni kehtib Hooke i seadus σ el elastsuspiir suurim pinge, milleni materjal praktiliselt ei omanda jäävaid deformatsioone (näiteks jääv ad viimase alla 0,05%) σ y,a ja σ y,ü alumine ja ülemine voolavuspiir mõnikord õnnestub määrata vaid üks voolavuspiir σ y tinglik voolavuspiir, näiteks σ 0,2 σ u tõmbetugevus suurim katse jooksul fikseeritud tinglik pinge. δ katkevenivus katsekehal mõõdetud jääkdeformatsioon, mida sageli esitatakse protsentides. ε u katkedeformatsioon katsekeha deformatsioon purunemishetkel

7.1. Terase tõmbekatse 7-9 Joonis 7.5: Tõmbediagramm ja materjali karakteristikud. 7.2. Hallmalmi tõmbekatse 7-10 7.2 Hallmalmi tõmbekatse Malm on raua sulam, kus süsiniku sisaldus on tunduvalt suurem kui terases. Hallmalm kristalliseerumisel tekkinud grafiit on liblejas murdepind halli värvi. Joonisel 7.6 on kujutatud tüüpiline hallmalmi purunemispilt ja tõmbediagramm. Katkevenivus ja katkedeformatsioon on võrreldes terasega väga väikesed Malm puruneb juba väga väikese deformatsiooni juures ja tal puuduvad terasele iseloomulikud pinged peale tõmbetugevuse σ u. Tõmbediagrammil puudub sirge osa leitakse nn. kõõlelastsusmoodul Ristlõige praktiliselt ei ahene tegelik ja tinglik pinge langevad kokku.

7.2. Hallmalmi tõmbekatse 7-11 Joonis 7.6: Malmi purunemispilt ja tõmbediagramm 7.3. Haprus, sitkus, plastsus, tugevus 7-12 7.3 Haprus, sitkus, plastsus, tugevus Vastavalt käitumisele enne purunemist, saab välja tuua mitmeid erinevaid materjali omadusi, vt. joonist 7.7, kus on esitatud erineva süsinikusisaldusega rauasulamite tõmbediagrammid. Haprad 2 materjalid Haprus materjali omadus puruneda juba tühise deformatsiooni korral. Plastsed 3 materjalid Plastsus materjali omadus omandada olulisi jääkdeformatsioone. Plastsuse määra on tähtis teada näiteks valtsimisel, sepistamisel 4, traadi tõmbamisel jne. Mida plastsem on materjal, seda suurem on tema katkevenivus. Katekeahenemine 2 I. k. Brittle, brittleness 3 I. k. Ductile, ductility 4 Ductility üks võimalikest tõlgetest on sepistatavus

7.3. Haprus, sitkus, plastsus, tugevus 7-13 Sitked 5 materjalid Sitkus materjali omadus enne purunemist oluliselt deformeeruda. Mida sitkem materjal, seda rohkem tööd tuleb teha tema purustamiseks. Mida sitkem materjal, seda suurem on tema tõmbediagrammi aluse pinna pindala. Sitke materjal ei pruugi olla eriti plastne ta võib olla ka kõrgelastne, näiteks kummi. Tugevus materjali tugevust iseloomustab tema tõmbetugevus. Toodud klassifikatsioon pole üksteis välistav, näiteks on joonisel 7.7 kõige tugevam materjal samal ajal ka kõige hapram. Plastsel sitkel materjalil pole alati võimalik eristada selget voolavuspiiri tinglik voolavuspiir. 5 I. k. Tough, toughness 7.3. Haprus, sitkus, plastsus, tugevus 7-14 Joonis 7.7: Erineva süsinikusisaldusega rauasulamite tõmbediagrammid

7.4. Survekatsed 7-15 7.4 Survekatsed Materjalide käitumist iseloomustavad tõmbe- ja survediagrammid võivad teineteisest oluliselt erineda, vt. joon 7.8. Terase voolavuspiir on küll tõmbel ja survel sama, kuid peale voolamist on kõverad erineva kujuga. Tõmbel ristlõige väheneb, survel suureneb Malm puruneb tõmbel ja survel erineva pinge korral tõmbe- ja survetugevused on erinevad. Hapra materjali survetugevus on tavaliselt tunduvalt suurem kui tõmbetugevus (näiteks hallmalm või betoon). Bauschingeri efekt plastsel deformatsioonil väheneb materjali voolepiir (tinglik voolepiir või elastsuspiir) vastassuunas deformeerumisel, vt. joon. 7.8. 7.4. Survekatsed 7-16 Joonis 7.8: Tõmbe- ja survediagrammide võrdlus (vasakul) ja Bauschingeri efekt (paremal)