yandex
Прочность и жесткость металла - различия

Вельский завод металлоконструкций

  • Вельск
  • ул. Гагарина, дом 1
  • 165150
  • +7 921 2478727
  • vzmk29@yandex.ru

В чем различие прочности и жесткости металла

  • 0
f_1314271

В чем различие прочности и жесткости металла

Рубрики :ВЗМК

Многие кто работает в отрасли металлов думаю, что жесткость и прочность это одно и то же. Но это не тот случай, особенно когда вы говорите о металлах, используемых в автомобильной конструкции. Прочность и жесткость металла, термины часто используются как взаимозаменяемые, однако они имеют разные значения и смысл.

Прочность

Прочность является мерой давления, которое может быть применено к материалу до его деформации (предел текучести) или разрыва (предела прочности на разрыв). Если приложенное напряжение меньше, чем предел текучести, тем быстрее материал возвращается к своей первоначальной форме, когда напряжение снимается. Если приложенное напряжение превышает предел текучести, то материал не может больше вернуться к своей первоначальной форме, после того как нагрузка исчезает. Мы знаем, что деформация это цель штамповки. Исходный лист металла является плоским и поэтому сформированные данным методом компоненты должны сохранять свою форму постоянно. Если выбранный листовой металл не может быть сформирован в желаемую форму при выбранных условиях обработки, значит применяемое напряжения выше, чем предел прочности на разрыв листового металла, что приводит к образованию трещин. Прочность материала определяется его химическим составом, термо-механической обработкой (например, преобразование из толстого сляба в тонкий лист), и последующей термообработки. Эти говорит о невозможности утверждать, что один материал всегда прочнее, чем другой. Например, многие алюминиевые сплавы крепче сталей, но редко они предназначены для одной цели использования.

Жесткость

Жесткость — это отношение того как предмет гнется под нагрузкой к его возвращению к своей первоначальной форме после того как произошло снятие нагрузки. Поскольку размеры детали остаются неизменными после снятия нагрузки, жесткость ассоциируется с упругой деформацией. С одной стороны, резиновая лента является примером материала с низкой жесткостью, но она может выдерживать значительную деформацию и вернуться к его первоначальным размерам при снятии нагрузки. С другой стороны, высокая жесткость алмаза будет более упруго деформироваться при небольшой нагрузке. Жесткость компонентов является функцией как материала так и геометрии. Со стороны материала, жесткость зависит от модуля упругости, также известный как модуль Юнга. Модуль Юнга представляет собой отношение напряжения к деформации при очень малой деформации. В отличие от силы, которая может варьироваться от класса к классу, модуль Юнга является постоянным для данного металла и не зависит от термической обработки. Модуль Юнга для стали (29 млн PSI) в три раза больше, чем у алюминия (10 млн PSI). Это означает, что для заданной геометрии, часть сделанная из стали будет в три раза более жесткой, как будто она была сделана из алюминия. Другими словами, алюминиевый часть под нагрузкой будет отклоняться в три раза больше, чем в аналогичной загруженной стальной части. Толщина и форма части также способствует ее жесткости. Жесткость пропорциональна кубу толщины. Для нейтрализации алюминия будучи на треть жестче стали, алюминиевая часть должна быть на 44 процента толще. Даже с этой увеличенной толщиной, существует потенциал для снижения веса, так как плотность алюминия на одну треть менее стали.


Оставить ответ