Materialmechanik, Studienfeld, Anwendungen

Der Materialmechanik Untersuchen Sie die Antworten von Objekten auf die angewandten externen Lasten. Das Design von Maschinen, Mechanismen und Strukturen ist effizienter für das Wissen solcher Antworten.

Damit ein Design angemessen ist, müssen die Bemühungen und Verformungen, die auf das Objekt reagieren. Jedes Material hat seine eigene Reaktion gemäß seinen Eigenschaften.

Die Materialmechanik bildet die Grundlage für die Auswahl der Materialien, die in zivilen Konstruktionen wie dieser Brücke verwendet werden

Die Mechanik der Materialien basiert wiederum auf statisch. Es ist auch notwendig, die Gleichgewichtsbedingungen eines erweiterten Körpers zu berücksichtigen.

Auf diese Weise werden Widerstand, Starrheit, Elastizität und Stabilität von Körpern gewissenhaft untersucht.

Die Materialmechanik wird auch als Widerstand von Materialien oder Mechanik von Festkörpern bezeichnet.

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Geschichte der Materialmechanik

Von Beginn der Menschheit bewiesen die Menschen durch Aufsatz und Irrtum die Eigenschaften der Materialien in ihrer Umgebung. Es ist nicht schwer vorstellbar.

Mit sesshaften Lebensstil wurden Strukturen gebaut, die sich schließlich zu den monumentalen Gebäuden der Völker des alten Ägyptens und der Mesopotamien entwickelten.

Diese Bauherren kannten die Reaktion der von ihnen verwendeten Materialien gut, bis zu dem Punkt, an dem die Tempel, die Pyramiden und die übrigen Paläste bis heute erstaunt sind.

Gleiches gilt für die Ingenieurwesen der alten Römer, die für ihr Design bemerkenswert sind, in dem Bögen und Gewölbe sowie die erfolgreiche Verwendung von Materialien.

Moderne Materialmechanik

Der Formalismus der Mechanik der Materialien entstand Jahrhunderten später dank der Experimente der Great Galileo Galilei (1564 - 1642), die die Auswirkungen von Lasten auf Balken und Strahlen aus verschiedenen Materialien untersuchten.

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Galileo ließ in seinem Buch verkörpert Zwei Cuevas -Wissenschaften Seine Schlussfolgerungen über Misserfolge in Strukturen wie Cantilever Strahlen. Anschließend legte Robert Hooke (1635-1703) die Grundlage für die Elastizitätstheorie mit dem berühmten Hooke's Gesetz, das feststellt.

Hookes Gesetz im Frühjahr

Isaac Newton (1642-1727) erfand die Bewegungsgesetze, die die Wirkung der Kräfte auf Objekte definieren, und erfand unabhängig mit Gottfried Leibnitz die mathematische Berechnung, ein grundlegendes Instrument zur Modellierung der Auswirkungen der Kräfte.

Später, ab dem achtzehnten Jahrhundert, führten mehrere bemerkenswerte französische Wissenschaftler Experimente mit Material. Letzteres ist der Autor des ersten Textes der modernen Materialmechanik.

Gleichzeitig entwickelte sich die Mathematik, um Werkzeuge zur Lösung komplexerer mechanischer Probleme bereitzustellen. Thomas Young (1773-1829) Experimente sind bemerkenswert, der die Steifigkeit verschiedener Materialien bestimmt hat.

Heute werden viele Probleme durch numerische Methoden und Computersimulationen gelöst, da fortschrittliche Forschung in der Materialwissenschaft fortgesetzt wird.

Forschungsbereich

Die Mechanik der Materialien untersucht die wirklichen Feststoffe, die unter der Wirkung der Kräfte deform sein können, im Gegensatz zu den idealen Feststoffen, die nicht formbar sind. Aus Erfahrung ist bekannt, dass echte Materialien gebrochen, Stretch, Komprimierung oder Beugen entsprechend der Last, die sie erleben.

Daher kann die Materialmechanik als nächster Schritt zur statischen Ansicht angesehen werden. Darin wurde davon ausgegangen, dass die Festkörper nicht verformbar waren. Dies folgt heraus, wie sie sich verformen, wenn externe Kräfte auf sie wirken, da dank dieser Kräfte innerhalb der Objekte interne Bemühungen als Antwort entwickeln.

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Die Verformung des Körpers hängt von der Intensität dieser Bemühungen und schließlich von der Trennung ab. Dann bildet die Materialmechanik die Grundlage für ein effektives Design von Teilen und Strukturen, unabhängig von dem Material, das sie herstellen, da die entwickelte Theorie für alle gilt.

Widerstand und Starrheit

Die Reaktion der Materialien hängt von zwei grundlegenden Aspekten ab:

-Ausdauer

-Steifigkeit

Der Widerstand eines Objekts wird als seine Fähigkeit verstanden, Bemühungen zu widerstehen, ohne zu brechen oder zu brechen. In diesem Prozess kann das Objekt jedoch verformen und seine Funktionen innerhalb der Struktur werden gemäß seiner Starrheit verringert.

Je starrer das Material ist, desto weniger neigt es aufgrund von Bemühungen zu verformen. Natürlich, sofern ein Objekt unter Anstrengungen steht, wird es eine Art von Verformung erleiden, die dauerhaft sein kann oder nicht. Die Idee ist, dass dieses Objekt trotzdem nicht richtig funktioniert.

Arten von Bemühungen

Die Materialmechanik berücksichtigt die Auswirkungen verschiedener Bemühungen, die er durch ihre Form oder Dauer klassifiziert. Durch die Form können die Bemühungen sein:

• Traktion ist ein normaler Anstrengung (wirkt senkrecht zum Querschnitt des Objekts) und erzeugt seine Dehnung.
• Komprimierung ist auch eine normale Anstrengung, bevorzugt es jedoch die Verkürzung.
• Schere besteht aus Kräften in der entgegengesetzten Richtung, die auf den Querschnitt des Körpers angewendet werden, dessen Wirkung darin besteht, einen Schnitt zu erzeugen und ihn in Abschnitte zu teilen.
• Beugung, senkrechte Kräfte, die dazu neigen, das Element, auf das sie wirken.
• -Torsion sind Paare, die auf das Objekt angewendet werden, das sich verdreht.

Und aufgrund seiner Geschwindigkeit sind die Bemühungen:

• Statisch, die sehr langsam am Körper wirken.
• Auswirkungen, sie sind kurze Dauer und intensive Wirkung.
• Von Müdigkeit, die aus sich wiederholenden Zyklen der Anstrengung der Desformation bestehen, die das Element brechen.

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Materialmechanikanwendungen

Immer wenn eine Struktur, eine Maschinerie oder ein Objekt stattgefunden haben, unterliegt sie immer zahlreiche Anstrengungen aus ihrer Verwendung. Wie oben erwähnt, verursachen diese Bemühungen Verformungen und eventuelle Pausen: Die Balken können wieder auf Kollaps oder die Zähne der Zahnräder brechen.

Die Teile eines Motors sollen bestimmte Anstrengungen unterstützen, ohne übermäßig zu verformen oder zu brechen

Daher müssen die Materialien, die in verschiedenen Utensilien, Maschinen und Strukturen verwendet werden.

Im Allgemeinen funktioniert die Materialmechanik auf diese Weise:

Analyse

In erster Linie wird die Struktur analysiert, deren Geometrie bekannt ist und die Bemühungen und Verformungen bestimmt.

Design

Eine andere Option besteht darin, die Abmessungen der Struktur zu bestimmen, wenn bestimmte Lasten und Spannungs- und Verformungswerte zulässig sind.

Auf diese Weise werden die Mechanik der Materialien austauschbar in verschiedene Bereiche angewendet:

• Tiefbau: Für das Design von Gebäuden entsprechend der Art der Lasten, die sie unterstützen müssen.
• Automobil- und Luftfahrtmechanik: Im Design von Teilen für Autos, Flugzeuge und Boote.
• Medizin: Biomaterialien sind ein sehr interessant.

Auf diese Weise werden die Materialmechanik als Grundlage für Materialwissenschaft und Engineering positioniert, eine multidisziplinäre Niederlassung mit spektakulären Fortschritten in letzter Zeit in letzter Zeit.

Verweise

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2. Cavazos, j. Einführung in die Materialmechanik. Erholt von: YouTube.com.
3. Fitzgerald, r. Neunzehn sechsundneunzig. Materialmechanik. Alpha Omega.
4. Hibbeler, R. 2011.Materialmechanik. 8. Auflage. Pearson.
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