Summary
Samenvatting - materialen 2
- Course
- Institution
Volledig zelfgemaakte samenvatting van de te kennen leerstof. Boek + extra documenten staan samengevat.
[Show more]
Seller
Follow
chloedemaegd
Content preview
Deel 1: inleiding tot de materiaalkeuze,eigenschappen van de materialen
2. bespreking van enkele eigenschappen van materialen
2.1 mechanische eigenschappen
2.1.1 inleiding
Mechanische eigenschappen materiaal hebben betrekking op gedrag van materialen onder
invloed van krachten
Krachten= trekkrachten, drukkrachten, afschuifkrachten, …
Kunnen alleen of in combinatie op een materiaal worden uitgeoefend
Mechanische eigenschappen van materialen beoordelen door op verschillende materialen
mechanische proeven uit te voeren, waarin het krachtenpatroon met opzet eenvoudig
gehouden is
MAAR: krachtenpatroon dat inwerkt op materiaal kan ingewikkeld worden
2.1.2 de trekproef
Op een trekbank wordt een proefstaaf met genormaliseerde afmetingen onderworpen aan
een geleidelijk toenemende trekkracht tot hij breekt
Tijdens de proef wordt de verlenging van de staaf en de trekkracht, nodig om deze verlenging
te veroorzaken, op elk moment gemeten en door een schrijvend instrument opgetekend
Trekkracht-verlengingsdiagram
Begin proef: verlenging (delta l) van de staaf is recht evenredig met de trekkracht (F)
= lineaire gedeelte of evenredigheidsgebied 0A
Trekproef in of onder punt A onderbroken, dan vaststellen dat de staaf tot zijn
oorspronkelijke lengte terugkeert. Trekstaaf is niet blijvend vervormd
A= evenredigheidsgrens van een materiaal
Voorbij punt A is diagram een gebogen lijn, verlenging neemt sneller toe dan in het gebied 0A
Onderbreken van proef (C): bij geleidelijke ontlasting wordt de oorspronkelijke curve niet
meer gevolgd. Ongeveer rechte lijn gevormd, evenwijdig met de belastingslijn 0A, tot in punt
D
Trekstaaf behoudt blijvende verlenging 0D= plastische vervorming
Trekkracht opnieuw opvoeren, diagram zoals DC
Zonder tussenontlasting van C naar B
Trekkracht neemt toe tot maximale waarde F max in punt B: met minder kracht meer verlenging
bekomen
Punt B: verlenging van proefstaaf gelijkmatig verdeeld over de gehele lengte zodat de
doorsnede uniform verminderd is
Na bereiken maximum punt B: dwarssectie van de proefstaaf kleiner in midden, er ontstaat
insnoering. Als insnoering inzet, daalt de belasting op de proefstaaf (minder belasting nodig
om uit te rekken). Vanaf B afbuiging naar beneden, verlenging en insnoering gaan door tot
staaf breekt
,Spanning
Symbool: U
Definitie: de spanning is de kracht (F) gedeeld door het oppervlak (A) waarop de kracht werkt
Soorten:
Trekspanning= kan voorwerp uittrekken onder invloed van trekkracht
Drukspanning= druk kan een voorwerp samendrukken of vergruizen onder invloed van
drukkracht
Schuifspanning= kan constructiedelen doen splijten onder invloed van schuifkrachten
Torsiespanning= kan een voorwerp verwringen onder invloed van een torsiekracht
Buigspanning= kan een voorwerp buigen
Bij trekproef: (trek)spanning is de trekkracht F gedeeld door de oorspronkelijke doorsnede A 0
van de proefstaaf. Door middel van de oorspronkelijke dwarsdoorsnede A 0 kunnen we kunnen
enkel de belasting uitgeoefend op de proefstaaf in spanning omrekenen
Rek
Symbool: ε
Definitie: rek= de verlenging Δl gedeeld door de oorspronkelijke lengte l 0
Uitgedrukt in %
Spanning-rek diagram
Belangrijke materiaaleigenschappen uit afleiden
Treksterkte
o Verhouding tussen de maximale trekkracht F max en de oorspronkelijke doorsnede van
de proefstaaf A0
o Gebruik: indicatie voor de sterkte van materialen
Elasticiteitsgrens
o = de spanning waarbij er voor het eerst plastische deformatie optreedt
o Bij hogere spanningen dan … treedt er rek op die niet meer verdwijnt
o Ontwerpsituaties
o Spanning waarbij plastische deformatie inzet laat zich niet altijd exact bepalen.
Daarom in praktijk spanning waarbij een blijvende rek van 0,2% is opgetreden
Elasticiteitsmodulus van Young E:
o Lineaire gedeelte: de verhouding van de spanning tot de rek is constant. Constante
verhouding= elasticiteitsmodulus van Young
o Maat voor de stijfheid van materiaal
o Materiaalconstante bepaalt de elastische doorbuiging van een constructie-element
onder belasting
o Polymeren hebben lage stijfheid en kennen geen lineair elastisch gebied
Breukrek
o Wordt bepaald vanuit de gebroken proefstaaf
o Vinden: beide delen van de gebroken proefstaaf weer aan elkaar passen en dan de
totale meetlengte te bepalen
o Maat voor taaiheid materiaal= materiaal dat na sterk blijvende vervorming breekt
Zacht staal
o Bros materiaal= materiaal dat al bij geringe blijvende vervorming breekt
, Gietijzer
Insnoering
o Verschil tussen de oorspronkelijke dwarsdoorsnede en de doorsnede op de plaats
waar de proefstaaf is ingesnoerd en gebroken
Opmerking:
Materialen met breukrek of insnoering kleiner dan 10% zijn moeilijk vervormbaar= bros.
Kunnen niet ver worden uitgerekt zonder te breken
Metalen die kunnen worden omgevormd door middel van koudbuigen en koudtrekken,
hebben breukrek tussen 30%-50% nodig (taaie materialen)
Sommige kunststoffen hebben extreem hoge breukrek
Keramische producten hebben in trekproeven een verwaarloosbare kleine verlenging en
insnoering, zijn niet/nauwelijks vervormbaar
2.1.3 de kerfslagproef
Slag-of stootbelasting: slagvastheid van een materiaal geeft aan in welke mate dat materiaal
bestand is tegen schokbelasting
Klassieke definitie: slagvastheid is de energie nodig om een gegeven volume of een gegeven
doorsnede materiaal te doen breken
Kerfslagproef van Charpy: weerstand van materiaal meten tegen breuk bij stotende belasting
Principe:
Proefstaaf voorzien van een inkerving wordt door een slaghamer met 1 slag gebroken
Uit gemeten hoogteverschil berekent men de kerfslagwaarde K S
Potentiële energie omzetten in kinetische energie
Kerfslag waarde of kerfslaggetal KS:
Begin proef: slaghamer wordt tot op bepaalde hoogte h1 boven de proefstaaf opgetrokken en
van daaruit losgelaten (stand 1)
Na breken staaf zwaait de hamer verder tot op een kleinere hoogte h 2 (stand 2)
Slagarbeid werd aan hamer onttrokken en is het verschil in potentiële energie tussen stand 1
en 2
Slagarbeid= potentiële energie in stand 1 – potentiële energie in stand 2= mg (h 1 – h2) = G (h1
-h2)
o G= gewicht van de slaghamer
Kerfslaggetal Ks= slagarbeid gedeeld door doorsnede A0
o A0= kleinste dwarsdoorsnede
o Hoe groter KS hoe beter een materiaal bestand is tegen een stotende belasting
2.1.4 de hardheidsproeven
2.1.4.1 de krasproef, de hardheidsschaal van Mohs
Weerstand tegen krassen meten
Tabel met 10 standaardmineralen waaraan hardheid van 1 t.e.m. is toegekend. Elke stof kan
de voorgaande in de lijst krassen, maar de volgende niet
Materiaal onderzocht op hardheid krijgt als hardheidsgraad een nummer lager dan de stof
waarmee het nog juist gekrast kan worden
Gebruik: keramische materialen en mineralen, identificatie van mineralen in het veld
, 2.1.4.2 de indringingsproeven
Hardheid materiaal bepalen door de weerstand die het biedt tegen blijvende vervorming
Indrukking van een stempel die daarbij geen vervorming vertoont
Meeste gebruikte proeven: Brinell, Vickers en Rockwell
Principe:
Indringlichaam met een bepaalde kracht in werkstuk gedrukt
Aan de indringing die daarbij ontstaat, meetwaarde aflezen waaruit hardheid berekent wordt
Onderscheid 3 methoden in indringlichaam, beproevingsbelasting, meetwaarde en manier
waarop hardheidswaarde tot stand komt
o Meest gebruikte indruklichamen
Hardheidsmeting Brinell:
Stalen kogel met diameter 10 mm wordt met een voorgeschreven belasting F gedurende een
bepaalde tijd in het materiaaloppervlak gedrukt
Met optisch meetapparaat de diameter van de resulterende blijvende indrukking meten
Hieruit Brinell-hardheid HB berekenen
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller chloedemaegd. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $9.15. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
73243 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now