Importancia de la medición de las propiedades mecánicas de los materiales desde el hundimiento del Titanic

En la historia de la civilización humana, muchos accidentes grandes y pequeños ocurrieron debido al fracaso de las propiedades materiales. Al igual que el hundimiento del Titanic en 1912, el naufragio de la RAF en 1938 en vísperas de la segunda guerra mundial, y la tragedia ferroviaria alemana en 1998... La razón de los accidentes es la falta de conocimientos humanos tempranos, pero en el mundo desarrollado de la ciencia, los accidentes se deben principalmente a factores como el diseño, la tecnología de fabricación, el entorno de uso, etc. mal considerados y mal utilizados. Por lo tanto, es importante tener una comprensión completa de las propiedades de los materiales y el uso correcto de los materiales adecuados.

Las propiedades mecánicas de los materiales se refieren a las propiedades de los materiales bajo diferentes cargas de rendimiento, incluyendo: resistencia, dureza, plasticidad, resistencia y resistencia a la fatiga.

1 Fuerza

Creo que estamos familiarizados con el material de la palabra fuerza, que normalmente se oye más a menudo. Debido a las diferentes cargas, la resistencia se puede dividir en cinco tipos: tensión, compresión, cizallamiento, torsión y flexión. Nuestra preocupación es la resistencia a la tracción, las otras cuatro fuerzas tienen una cierta relación con la resistencia a la tracción, que se puede inferir de la resistencia a la tracción.

2 dureza

Hardness refers to the ability of a material to resist plastic deformation and damage within a local volume on the surface. Usually, when doing material testing, we will hit the hardness, and then judge the performance of the material. In fact, hardness and strength do not strictly correspond to each other, although some standards give this correspondence, it can only be said to be a rough conversion relationship derived from a large number of experiments. So why do we use hardness? Because hardness testing equipment is simple and easy to operate, and most importantly, it can be measured without damaging the part.

3 plasticidad

La plasticidad se refiere a la capacidad de un material para producir deformación plástica sin daños bajo carga. La buena plasticidad es beneficiosa para el proceso de estampado en frío del material. La plasticidad del material se mide generalmente por dos índices: elongación δ y contracción final ψ. Cuando δ & gt; ψ, no hay cuello, que es la caracterización de materiales frágiles; Cuando ψ & gt; δ, con cuello, esta es una caracterización de material plástico.

Como se mencionó anteriormente, el hundimiento del Titanic fue causado por la resistencia al impacto del material que no cumplía los criterios. El lujoso barco, conocido como el "barco nunca hundido" y el "barco de ensueño", se rompió y se hundió después de chocar con un glaciar en su viaje inaugural.

El índice de resistencia al impacto AK del material se utiliza generalmente para verificar la prueba de potencia de impacto del péndulo. El valor AK del material disminuye con la disminución de la temperatura, y el valor AK disminuye bruscamente en un cierto rango de temperatura. Este fenómeno se llama fragilidad en frío. Este rango de temperatura se llama "temperatura de transición dúctil - frágil".

4 fatiga

Bajo la acción del estrés Alterno, el valor del estrés de la parte es menor que la resistencia a la tracción del material, a veces incluso por debajo del límite de rendimiento, cuando se produce la fractura, lo llamamos fatiga. La siguiente figura muestra la curva de fatiga.

Hay muchos factores que influyen en el límite de fatiga de los materiales, incluyendo las características intrínsecas de la superficie y los defectos internos de los materiales, as í como la magnitud de la fuerza de carga externa, el número de ciclos, etc. podemos mejorar algunos factores intrínsecos mediante el control del proceso de diseño y fabricación para mejorar el estrés de fatiga de los materiales.