Material och Hållfasthet

Sammanfattningar

De fem stora konstruktionsmaterialen

Stål och järn Metaller Trä Sten och mineral Plast och gummi

Fysikaliska materialegenskaper

Densitet Ex köl på båt och flygplan

Längdutvidgning Ex termostat

Värmeledningsförmåga Ex spisplatta och handtag på gryta

Resistivitet Ex elkabel

Kemiska materialegenskaper

Olika typer av korrosion Allmän, galvaniskt, punkt, spalt, oxidation

Spänningsserien Zink oädel, stål bättre, guld bäst

Förutsättningar för korrosion Fukt, syre, drivkraft

Metoder att undvika korrosion Förzinkning, målning, offeranod,

ändra konstruktionen/materialvalet

Tillverkningstekniska materialegenskaper

Gjutbarhet Metaller, plast

Svetsbarhet Vissa metaller, termoplast

Varmbearbetbarhet Metaller, plaster

Kallbearbetbarhet Vissa metaller

Mekaniska materialegenskaper Spänning Formändring Elasticitetsmodul Utmattning Hårdhet Varmhållfasthet Slagseghet

Ingår i avsnittet hållfasthet

Materialval baseras på

Materialegenskaper

…men också på … Kombination av egenskaper

(meritvärden) Pris Tillgänglighet Kutym

Kontroller inom hållfasthet

Spänning Formändring ( förlängning )

Olika typer av hållfasthet

Drag Tryck Skjuvning Böjning Vridning Knäckning Utmattning

Viktiga samband inom hållfasthet

Α

Fσ

EA

lF

Spänning

Förlängning

Viktiga definitioner inom hållfasthet

l

E

Α

Fσ

Hookes lag

Definition av töjning

Definition av spänning

Definition av säkerhetsfaktor

beräknad

els

Rn

Namn, beteckningar och enheter inom hållfasthet

Namn Beteckning Enhet

Spänning (drag och tryck)

Skjuvspänning

Elasticitetsmodul

Area

Kraft

Förlängning

Töjning

Namn, beteckningar och enheter inom hållfasthet

Namn Beteckning EnhetSpänning (drag och tryck) ( sigma)

Skjuvspänning ( tau)

Elasticitetsmodul E

Area A

Kraft F

Förlängning (delta)

Töjning (epsilon)

Namn, beteckningar och enheter inom hållfasthet

Namn Beteckning EnhetSpänning (drag och tryck) ( sigma) N/mm2

Skjuvspänning ( tau) N/mm2

Elasticitetsmodul E N/mm2

Area A mm2

Kraft F N ( Newton)

Förlängning (delta) mm

Töjning (epsilon) - (eller procent)

Ett typiskt dragprov

Ett typiskt dragprov

A. Sträckgräns Rel

B. Brottgräns Rm

C. Elastiskt område

D. Spänning med säkerhetsfaktorn ns

Typiska värden på E-modulen

Stål - 210 000 N/mm2

Aluminium - 70 000 N/mm2

Trä - 12 000 N/mm2

Plast - 500 - 30 000 N/mm2

Typiska högsta spänningar

Stål - 200 - 500 N/mm2

Aluminium - 80 N/mm2

Trä - 40 N/mm2

Plast - 8 - 200 N/mm2

Faktorer vid konstruktion av detalj

Dimension Belastning Material Säkerhet Form Miljö

Kom ihåg …..

Beräknad spänning i en konstruktion är oberoende av materialvalet

Förlängningen är olika stor beroende på materialvalet vid lika kraft och dimensioner