Mehanske lastnosti materialov vključujejo predvsem:
Elastične lastnosti, plastične lastnosti, trdota in odpornost na udarce itd.
V zgodnji fazi oblikovanja izdelka je mogoče najprej izvesti linearno analizo, da bi razumeli splošni trend. V kasnejši fazi je potrebno uskladiti varnost in ekonomičnost. V tem času je potrebno material poglobljeno analizirati in upoštevati nelinearno analizo. Pri sklopih je včasih treba upoštevati stik med komponentami, kot je zdrs, ločevanje itd. Upogibanje tankih plošč bo z uporabo linearne analize povzročilo veliko deformacijo in napetost. Pravzaprav je po upoštevanju geometrijske nelinearnosti njegova deformacija veliko manjša od linearne analize. Največja napetost je blizu napetosti tečenja, premik je neobičajno velik in obe površini prodreta druga v drugo. Nelinearna analiza je razmeroma zapletena in zahteva veliko časa za obvladovanje.
Togost:
Sposobnost materiala, da se upre elastični deformaciji pod vplivom sile. Velikost togosti je odvisna od geometrije komponente in modula elastičnosti materiala.
Moč:
Sposobnost materiala, da se upre plastični deformaciji in zlomu pod vplivom zunanje sile, ali sposobnost komponente, da se upre zlomu ali preostali deformaciji, ki presega dovoljeno mejo po nosilni obremenitvi.
Plastična deformacija:
Deformacijo, ki je po odstranitvi zunanje sile ni mogoče povrniti v prvotno obliko in velikost, imenujemo plastična deformacija.
Skupni indikatorji trdnosti vključujejo natezno trdnost in mejo tečenja, eksperimentalne metode pa so naslednje.
Natezni preizkus-natezna trdnost, meja tečenja. Tritočkovni upogibni test-upogibna trdnost. Kompresijski test-tlačna trdnost.
Meja tečenja:
Ko je obremenitev majhna, se lahko material po razbremenitvi vrne v prvotno stanje in je material v elastičnem območju; ko obremenitev preseže določeno vrednost, se material po razbremenitvi ne more vrniti v prvotno stanje in je material v plastičnem območju. Prehodna točka med elastičnim območjem in plastičnim območjem je meja tečenja, napetost na meji tečenja pa je meja tečenja. V elastičnem območju je razmerje med napetostjo in deformacijo linearno, v plastičnem območju pa je razmerje med napetostjo in deformacijo nelinearno.
Modul elastičnosti:
V normalnih okoliščinah se deformacija predmeta, pri kateri je sila sorazmerna s spremembo dolžine, imenuje elastična deformacija, njeno razmerje pa je elastični modul. Strožje opredeljeno, znotraj elastičnega območja, je naklon krivulje napetosti in deformacije modul elastičnosti.
Natezna trdnost:
Po stopnji tečenja material ponovno pridobi sposobnost odpornosti proti deformacijam. Če se deformacija nadaljuje, je treba silo povečati. Ta stopnja je faza utrjevanja materiala. Napetost, ki ustreza najvišji točki v fazi ojačitve, je natezna trdnost. Napetost, ki povzroči zlom materiala, je lomna napetost. Pri nateznem preskusu materiala običajno pride do pojava vratu, prečni prerez materiala pa se bo še naprej zmanjševal. Če se pri risanju krivulje napetosti in deformacije ne upošteva sprememba prečnega prereza materiala, se nastala krivulja imenuje inženirska krivulja napetosti in deformacije; če se upošteva vpliv spremembe prečnega prereza, je nastala krivulja dejanska krivulja napetosti in deformacije.
Trdota:
Lastnost trdnih materialov, da se upirajo trajnim deformacijam, razmerje med trdoto in trdnostjo, na splošno večja kot je trdnost, večja je odpornost na plastično deformacijo, višja je vrednost trdote in obratno. Trdota se razlikuje glede na preskusno metodo, vključno s trdoto po Brinellu (HB), trdoti po Rockwellu (HRC), trdoti po Vickersu (HV), trdoti po Leebu (HL) itd. Med njimi se pogosteje uporabljata Brinellova in Rockwellova trdota.
Povzetek:
Trdnost - natezna in tlačna trdnost (meja tečenja Rp (MPa) natezna trdnost Rm (MPa)); togost - odpornost na deformacijo (modul elastičnosti E (MPa));
Trdota - odpornost proti obrabi (trdota po Rockwellu (HRB));
Žilavost - duktilnost (raztezek A (%)).
!
