Materiálová mechanika, študijné pole, aplikácie

Ten mechanika materiálov Študujte odpovede objektov na použité vonkajšie zaťaženie. Návrh strojov, mechanizmov a štruktúr je efektívnejší v oblasti znalostí takýchto odpovedí.

Aby bol dizajn primeraný, je potrebné zvážiť úsilie a deformácie, ktoré pôsobia na objekt. Každý materiál má svoju vlastnú odpoveď podľa svojich charakteristík.

Materiálová mechanika poskytuje základ pre výber materiálov používaných v civilných konštrukciách, ako je tento most

Mechanika materiálov je zase založená na statickej, pretože musí používať svoje metódy a koncepty, ako sú rôzne zaťaženia alebo sily a momenty, ktorým môžu byť telá počas svojej prevádzky počas svojej prevádzky vystavené počas svojej prevádzky. Je tiež potrebné zvážiť podmienky vyváženia rozšíreného tela.

Týmto spôsobom sa svedomivo študuje odpor, rigidita, elasticita a stabilita tela.

Materiálová mechanika je tiež známa ako odpor materiálov alebo mechaniky tuhých látok.

[TOC]

História materiálovej mechaniky

Od začiatku ľudstva ľudia dokázali esej a chybami charakteristiky materiálov v ich prostredí. Nie je ťažké si predstaviť tvrdých kamenných remeselníkov, ktorí si vyberú pravé skaly, aby vyrezali svoje špičky so šípkami.

So sedavým životným štýlom sa začali stavať štruktúry, ktoré sa nakoniec vyvinuli do monumentálnych budov národov starovekého Egypta a Mezopotámie.

Títo stavitelia dobre poznali reakciu materiálov, ktoré použili, do tej miery, že chrámy, pyramídy a paláce, ktoré odišli, naďalej spôsobujú úžas.

To isté možno povedať o inžinierstve starovekých Rimanov, pozoruhodné pre ich dizajn, v ktorom oblúky a trezory, ako aj o úspešnom použití materiálov.

Moderná mechanika

Formalizmus mechaniky materiálov sa objavil storočia neskôr vďaka experimentom Veľkého Galileo Galilei (1564 - 1642), ktorý študoval účinky zaťaženia na tyče a lúče vyrobené z rôznych materiálov.

Môže vám slúžiť: Aktuálny atómový model

Galileo vľavo stelesňoval vo svojej knihe Dve vedy Cuevas Jeho závery o zlyhaniach v štruktúrach, ako sú konzolové lúče. Následne Robert Hooke (1635-1703) položil základ teórie elasticity, pričom slávny Hookeov zákon, ktorý ustanovuje, že deformácia za predpokladu, že je malá, je úmerná úsilia.

Hookeov zákon na jar

Isaac Newton (1642-1727) ustanovil zákony hnutia, ktoré definujú pôsobenie síl na objekty, a nezávisle s Gottfriedom Leibnitzom, vynašiel matematický výpočet, základný nástroj na modelovanie účinkov síl síl.

Neskôr, od osemnásteho storočia, niekoľko významných francúzskych vedcov uskutočnilo experimenty s materiálmi: Saint-Venant, Coulomb, Poisson, Lame a Navier, najvýznamnejšie. Ten je autorom prvého textu modernej materiálovej mechaniky.

Zároveň sa vyvinula matematika, ktorá poskytuje nástroje pri riešení zložitejších mechanických problémov. Experimenty Thomas Young (1773-1829) sú pozoruhodné, ktorý určil tuhosť rôznych materiálov.

Dnes sa veľa problémov vyrieši prostredníctvom numerických metód a počítačových simulácií, pretože pokročilý výskum v oblasti materiálových vied pokračuje.

Odbor

Mechanika materiálov študuje skutočné tuhé látky, tie, ktoré môžu byť deformované pri pôsobení síl, na rozdiel od ideálnych tuhých látok, ktoré sú nedeformovateľné. Zo skúseností je známe, že skutočné materiály môžu byť zlomené, natiahnuté, komprimovanie alebo ohýbanie podľa záťaže, ktoré zažívajú.

Preto je možné materiálovú mechaniku považovať za ďalší krok k statike. V tom sa predpokladalo, že tuhé látky boli nedeformovateľné, čo nasleduje, je zistiť, ako deformujú, keď na nich pôsobia vonkajšie sily, pretože vďaka týmto silám sa ako reakcia vyvíja vnútorné úsilie vo vnútri objektov.

Môže vám slúžiť: sily na diaľku

Deformácia tela závisí od intenzity tohto úsilia a prípadne rozchodu. Potom mechanika materiálov poskytuje základ pre efektívny návrh častí a štruktúr bez ohľadu na materiál, ktorý sú vyrobené, pretože vyvinutá teória sa vzťahuje na všetky z nich.

Odpor

Reakcia materiálov závisí od dvoch základných aspektov:

-Vytrvalosť

-Tuhosť

Odolnosť objektu sa chápe ako jeho schopnosť odolávať úsiliu bez toho, aby sa zlomila alebo zlomila. V tomto procese sa však objekt môže deformovať a jeho funkcie v rámci štruktúry sú podľa jeho tuhosti znížené.

Čím rigid je materiál, tým menej má tendenciu deformovať sa kvôli úsiliu. Samozrejme, za predpokladu, že objekt je vyvíjaný, bude trpieť určitým druhom deformácie, ktorá môže byť trvalá alebo nie. Myšlienka je, že tento objekt napriek tomu neprestane fungovať správne.

Typy úsilia

Materiálna mechanika uvažuje o účinkoch rôznych úsilí, ktoré klasifikuje svojou formou alebo trvaním. Podľa formy môže byť úsilie:

• Trakcia, je normálne úsilie (pôsobí kolmo na prierez objektu) a vytvára jeho predĺženie.
• Kompresia je tiež normálne úsilie, ale uprednostňuje skrátenie.
• Strih, pozostáva z síl v opačnom smere aplikovanom na prierez tela, ktorého účinkom je vyrábať rez, ktorý ho rozdelí na časti.
• Flexia, kolmé sily, ktoré majú tendenciu zložiť, krivky alebo pracky prvok, na ktorý konajú.
• -Torzia, sú páry aplikované na objekt, ktorý sa krúti.

A kvôli svojej rýchlosti je úsilie:

• Statický, ktorý na tele pôsobí veľmi pomaly.
• Dopad, majú krátke trvanie a intenzívny účinok.
• Únavy, ktorá pozostáva z opakujúcich sa cyklov deformácie úsilia, ktoré nakoniec zlomia prvok.

Môže vám slúžiť: lineárna dilatácia: čo je to, vzor a koeficienty, príklad

Aplikácie materiálovej mechaniky

Kedykoľvek je štruktúra, strojové zariadenie alebo akýkoľvek objekt, bude vždy vystavený početnému úsiliu odvodenému z jeho použitia. Ako je uvedené vyššie, toto úsilie spôsobuje deformácie a prípadné prestávky: lúče sa môžu znovu vyskytnúť, v ohrození kolapsu alebo zuby prerušenia Gears.

Časti motora sú navrhnuté tak, aby podporovali určité úsilie bez nadmerného deformovania alebo prelomenia

Preto materiály používané v rôznych riadoch, strojových zariadeniach a štruktúrach musia byť vhodné, a to nielen na zaručenie ich správnej prevádzky, ale aby boli bezpečné a stabilné.

Všeobecne platí, že materiálová mechanika funguje týmto spôsobom:

Analýza

V prvom rade sa analyzuje štruktúra, ktorej geometria je známa, určuje úsilie a deformáciu, aby našla maximálne zaťaženie, ktoré je možné aplikovať, a nepresahuje vopred stanovený limit deformácie limitu deformácie.

Návrh

Ďalšou možnosťou je určiť rozmery štruktúry, vzhľadom na určité zaťaženie a hodnoty stresu a deformácie povolené.

Týmto spôsobom sa mechanika materiálov používa zameniteľne v rôznych oblastiach:

• inžinierstvo: Pre návrh budov podľa typu nákladov, ktoré musia podporovať.
• Automobilový a letecký mechanika: Pri návrhu dielov pre autá, lietadlá a lode.
• Liek: Biomateriály sú veľmi zaujímavou oblasťou, v ktorej sa opísané zásady uplatňujú pri navrhovaní rôznych protéz a ako náhrady za tkanivo.

Týmto spôsobom sú materiálové mechaniky umiestnené ako základ materiálovej vedy a inžinierstva, multidisciplinárnej vetvy s veľkolepým pokrokom v poslednej dobe.

Odkazy

1. Pivo, f. 2010. Mechanika materiálov. 5. Vydanie. McGraw Hill.
2. Cavazos, J. Úvod do mechaniky materiálov. Obnovené z: YouTube.com.
3. Fitzgerald, R. Devätnásť deväťdesiat šiestich. Mechanika materiálov. Alfa omega.
4. Hibbeler, R. 2011.Mechanika materiálov. 8. Vydanie. Pearson.
5. Inžinierstvo. Mechanika materiálov. Obnovené z: inžinierstva a dochence.Slovník.com.
6. Mott, r. Devätnásť deväťdesiat šiestich. Aplikovaný materiál odpor. Tretí. Vydanie. Sála.