「機械工学/材料力学」の版間の差分
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私たちは部屋の2巨視的枚が同じ機械的特性を持っている、または巨視的部分のどの部分に部屋自体と同じ機械的特性を検討してください。材料の挙動を特徴づける数量したがって、部屋の中の任意の時点で同一の値を有する。次いで、材料を均質であると言われている。
と言うことです。この金額異種の材料を除外するため、肉眼で区別することができますいくつかのコンポーネントから成りたつ。:コンクリート
== 等方性の仮定 ==
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私たちのために、材料は主に研究室のいずれかの時点で同じ値を持つ4つの変数によって定義されます :
* ヤング率(module de Young)は、Eが示され、一般的なギガパスカル(GPa)で表される。;
* 拡張への抵抗を練習、R表記のPEとメガパスカル(MPa)とで表現;
* せん断弾性係数(module de cisaillement)、またはクーロンモジュールは
* 滑り抵抗を
これらの値は、機械的試験により得られる。我々は2つの簡単なテスト、引張試験(ひっぱりしけん) と せん断試験 を検討します。
=== 引張試験 ===
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[[File:Traction.PNG|thumb|50px|梁の牽引]]
引張試験(ひっぱりしけん
試験結果として試料は変形し、彼は部屋を破るために取る必要のある力は、空間のサイズに依存します。したがって、我々は長さ1メートル〜1ミリメートル部の架空の筒状部に還元される2力によって引き伸ばされる<math>\overrightarrow{\mathrm{F}}</math> 一の端部における力 - <math>-\overrightarrow{\mathrm{F}}</math> 他端に。引張強度R<sub>m</sub> は、部屋を破るために使用されるように、ニュートン(N)の力であるので、平方ミリメートル当たりのニュートンで、どちらメガパスカル(1MPa = 1N/mm<sup>2</sup>)。
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:* ''l''<sub>0</sub> : 初期長さのミリメートル(mm) ;
:* ε : 相対ひずみ。
しばしば、ひずみはパーセンテージでε%と与えられます。 :
: ε% = 100×ε.
116 行
* 不可逆的な変形は、より高い負荷のため、プラスチックと呼ばれる:ピースは、負荷が除去された残留変形を保持します。
曲線は、このように4つのエリアがあります:
# 弾性(だんせい)変形
# 塑性(そせい)変形 déformation plastique :曲線は成長しているが、湾曲している。
# Striction : カーブが減少して、試料が劣化を受け、弱める。
# 破断 rupture : カーブの終わり。
カーブの開始までの、原点を通る直線部分は弾性である。 ; それは、このように フックの法則(loi de Hooke ) と呼ばれる線形法則に従います。:
: σ = Eε
: とともに
:* σ (MPa) : 垂直応力 contrainte normale;
:* ε (無次元): ひずみ déformation ;
:* E (MPa) : module de Young ヤング率.
Eの値が高い場合、それは一般的には GPa で変換する。ヤング率Eとは剛性(ごうせい)である材料を表す特性である :
* E が高い場合 : 硬質材料(それは変形εを与える大きな制約がかかる);
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; Décrochement net
フェライト鋼を含むいくつかの合金は、応力 - 歪み曲線は、弾性部と塑性部分との間に鋭い遷移を示す図である。これは時々、振動(ポルトバン-ルシャトリエ効果
* 弾性限界 R<sub>eH</sub> (MPa) : 弾性域での最高の応力σである ;
* 低降伏強度 R<sub>eL</sub> (L pour ''low'' ; en MPa)
* 引
[[File:Courbe traction conventionnelle plastique avec decrochement.svg|300px]]
; Transition lente
いくつかの合金について、たとえばオーステナイト系ステンレス鋼(訳注:軟鋼
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; 脆性材料
いくつかの材料は、弾性範囲で破れる。私たちは、脆性(ぜいせい)材料 Matériau fragile を考えよう。これは、マルテンサイト鋼(aciers martensitiques)の場合や、あるいはガラス、セラミックス、または非延性の鉄の場合です。テストがない障害が発生する前にネッキングを示していない、破断面は、滑らかな側面から構成されています。
Certains matériaux cassent dans le domaine élastique. On parle de matériaux fragiles. C'est le cas des aciers martensitiques, du verre, des céramiques, des fontes non ductiles. L'éprouvette ne présente pas de striction avant rupture ; le faciès de rupture est composé de facettes lisses.
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[[File:Cisaillement pur poutre 2d.svg|thumb|200px|せん断ひずみの定義]]
単純せん断(cisaillement simple)は、二つの相反する力<math>\vec{\mathrm{F}}</math> に適用され、 <math>-\vec{\mathrm{F}}</math> 中立軸(断面にすなわち平行)に垂直に、アプリケーションは、非常に近いステッチ(または屈曲の区域内にある)である。局部的にビームがZの形をとる。
移動記録 ''v''とし、ひずみを推定、努力の間にビームの傾きのラジアン単位の角度として定義され、γと表記。注意してください。我々はΔ''x''呼び出す場合、その後力の作用点の間の距離は、その後
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: τ = Gγ
: と、ともに
:* τ (MPa) : せん断応力 contrainte de cisaillement ;
:* γ (rad) : せん断変形 déformation en cisaillement;
:* G : クーロン
モジュールGは、素材の特性であり、一般的にギガパスカル(GPa)で表される。
Par ailleurs, on définit pour les matériaux ductiles la limite élastique au glissement R<sub>eg</sub>, et la résistance au cisaillement R<sub>mg</sub> :
* τ < R<sub>eg</sub> : 弾性範囲 domaine élastique、完成した作品の通常の使用の分野 ;
* R<sub>eg</sub> < τ < R<sub>mg</sub> : プラスチックフィールド(使用しない) ;
* τ > R<sub>mg</sub> : 崩壊は、切削(ギロチンばさみ)、ダメージのフィールドです。 :
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: <math>\mathrm{R_{g}} = \frac{k_0}{1 + k_0} \cdot \mathrm{R_e}</math>.
我々は持っている:
* 軟鋼 acier doux (R<sub>e</sub> ≤ 270MPa), alliage d'aluminium : R<sub>eg</sub> = 0,5×R<sub>e</sub> ;
* 半硬化鋼 (320 ≤ <sub>e</sub> ≤ 500MPa) : R<sub>eg</sub> = 0,7×R<sub>e</sub> ;
* 硬鋼 acier dur (600MPa}} ≤ R<sub>e</sub>) : R<sub>eg</sub> = 0,8×R<sub>e</sub>.
=== 安全係数 ===
強度計算は、既知の負荷を想定している。しかし、実際の負荷は、不注意・衝撃・誤用により、想定を超えることがあります。 … 可能性のある過負荷への対応として、安全係数(あんぜんけいすう
この安全係数は時々、規格(きかく
; 垂直応力の場合
壊れやすい材料のために、我々は拡張するための実用的な抵抗性を次式で定義する :
: <math>\mathrm{R_{pe}} = \frac{\mathrm{R_m}}{s}</math>.
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: <math>\mathrm{R_{pe}} = \frac{\mathrm{R_e}}{s}</math>.
; せん断応力の場合
同様に、私たちは、脆性材料に対して定義
: <math>\mathrm{R_{pg}} = \frac{\mathrm{R_{mg}}}{s}</math>.
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