Bài tập Cơ sở khoa học vật liệu: Ứng xử cơ học của vật liệu - ThS. Nguyễn Ngọc Trí Huỳnh

Bài tập Cơ sở khoa học vật liệu: Ứng xử cơ học của vật liệu - ThS. Nguyễn Ngọc Trí Huỳnh cung cấp cho học viên những kiến thức về ứng xử cơ học của vật liệu, đường cong ứng suất-biến dạng của kim loại, đường cong ứng suất-biến dạng của ceramic, đường cong ứng suất-biến dạng của vật liệu, hóa học tinh thể,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài tập Cơ sở khoa học vật liệu: Ứng xử cơ học của vật liệu - ThS. Nguyễn Ngọc Trí HuỳnhCƠ SỞ KHOA HỌC VẬT LIỆU ThS. Nguyễn Ngọc Trí Huỳnh 5/2016 ỨNG XỬ CƠ HỌC CỦA VẬT LIỆUỨNG XỬ CƠ HỌC CỦA VẬT LIỆU ỨNG XỬ CƠ HỌC CỦA VẬT LIỆU FF F F F F Kéo Uốn Nén Cắt ỨNG XỬ CƠ HỌC CỦA VẬT LIỆUĐường cong ứng suất-biến dạng của kim loại ỨNG XỬ CƠ HỌC CỦA VẬT LIỆUĐường cong ứng suất-biến dạng của ceramic (gốm, bê-tông, thủy tinh dưới Tg) ỨNG XỬ CƠ HỌC CỦA VẬT LIỆUĐường cong ứng suất-biến dạng của vật liệu đàn hồi và nhiệt dẻo (T>Tg) ỨNG XỬ CƠ HỌC CỦA VẬT LIỆU Ứng suất (σ)Giới hạn bền kéo Phá hủy, đứt gãy Giới hạn đàn hồiModul đàn hồi (E)  E  Biến dạng (ε) ỨNG XỬ CƠ HỌC CỦA VẬT LIỆU• Đặt một lực kéo 3,78kN vào một dây nickel (Ni).• Dây có đường kính 0,38mm, giới hạn đàn hồi 310MPa và độ bền kéo bằng 379MPa.• Xác định thời điểm dây Ni biến dạng dẻo và xuất hiện vùng thắt. ỨNG XỬ CƠ HỌC CỦA VẬT LIỆU• Ta xác định ứng suất của dây Ni: F  A 3, 78 103    0,38 10 2 2 4  333,5 106 Pa  333,5MPa ỨNG XỬ CƠ HỌC CỦA VẬT LIỆU• Ta thấy: 310MPa < 333,5MPa < 379MPa 379MPa 310MPa• Ứng suất dây Ni chịu > giới hạn đàn hồi.• Do đó, dây Ni biến dạng dẻo.• Ứng suất này vẫn < độ bền kéo.• Nên không xuất hiện vùng thắt. ỨNG XỬ CƠ HỌC CỦA VẬT LIỆU• Tính giá trị lực tối đa đặt vào một thanh oxit nhôm đường kính 0,5cm mà không có biến dạng dẻo xảy ra.• Biết thanh oxit nhôm có giới hạn đàn hồi 241MPa. ỨNG XỬ CƠ HỌC CỦA VẬT LIỆU Lực tác dụng không gây biến dạng dẻo tương ứng với ứng suất bằng241MPa giới hạn đàn hồi: F  A  F  A   0,5 102 2   F   241106       4729N  4    ỨNG XỬ CƠ HỌC CỦA VẬT LIỆU• Tính modul đàn hồi của một thanh magnesium tiết diện 10mmx10mm.• Biết rằng khi áp một lực 20000N lên, thanh diến dạng từ 10cm lên 10,045cm. ỨNG XỬ CƠ HỌC CỦA VẬT LIỆU Xác định ứng suất: F  A 20000   200MPa 10 10 Xác định biến dạng: l  l0Modul đàn hồi: 10, 045  10    0, 0045E 10  200E  44444MPa  44, 44GPa 0, 045 ỨNG XỬ CƠ HỌC CỦA VẬT LIỆU• Một tấm nhôm dày 0,5cm chịu một lực tác dụng 50000N mà không biến dạng dẻo.• Nếu tấm nhôm có giới hạn đàn hồi 125MPa, xác định chiều rộng tối thiểu. ỨNG XỬ CƠ HỌC CỦA VẬT LIỆU • Tấm nhôm không biến dạng, tức là ứng suất tương ứng với giới hạn125MPa đàn hồi. • Tiết diện chịu lực: F  A F AChiều rộng tối thiểu:  A 50000 w min  A  400mm 2 t 125 400  w min   80mm  8cm 0,5 10 ỨNG XỬ CƠ HỌC CỦA VẬT LIỆU• Xác định modul đàn hồi của một thanh hợp kim nhôm sau khi chịu ứng suất kéo 20000psi.• Biết chiều dài ban đầu của thanh hợp kim nhôm ban đầu bằng 40in và khi thanh chịu ứng suất kéo 30000psi, thanh có độ biến dạng 0,004in/in. ỨNG XỬ CƠ HỌC CỦA VẬT LIỆU ...