MaWi II Folien

Ostwald-Reifung
Grenzflächenspannung
induziert
Ausscheidungswachstum
Al(Li)-Legierung
L12-Ausscheidungen
HRTEM
(Diplomarbeit Schmitz 1990)
Was ist Mechanik?
Mechanik ist die Lehre von der Wirkung von Kräften auf Körper
Unterteilung:
• nach der Beschaffenheit der Körper (fest, flüssig, gasförmig)
• nach der Art der Kraftauswirkung
F
F
-F
Bewegung
Verformung
Was ist Mechanik?
Mechanik
Kinematik
Dynamik
(Bewegungslehre)
(Kräftelehre)
Statik
Kinetik
Statik: Lehre von der Wirkung von Kräften auf starre Körper in Ruhe
Kinetik: Lehre von der Wirkung von Kräften auf starre bewegte Körper
Definition Gleichgewicht:
Ein Körper befindet sich im Gleichgewicht, wenn die Summe aller wirkenden
Kräfte gleich Null ist.
Die Wirkung einer Kraft wird durch eine entgegengesetzt wirkende Kraft gleichen
Betrages aufgehoben
Mechanische Eigenschaften
deformierbarer Stoffe
Elastizität
Hooksches Gesetz, elastische Moduln und Querkontraktion
Elastische Energie
Elastizität: Tensorformulierung der anisotropen Elastizität
Plastizität
Wurstscheibenmodell der Verformung eines Kristalls
Theoretische Scherfestigkeit
Versetzungen
Materialversagen im Bruch
Abschätzung der theoretischen Bruchfestigkeit
Poren als lokale Gitterdefekte
Griffithkriterium
Zugversuch
Technische Spannung
(F … Kraft, A0 … Ausgangsquerschnitt)
σ=
F
A0
Technische Dehnung
(∆ℓ … Längenänderung, ℓ0 … Ausgangslänge)
ε=
∆l
l0
Technisches Spannungs-Dehnungsdiagramm
E
Re
Rp 0.2
Rm
Rr
Ag
A
A-Ag
Z
Elastizitätsmodul
Elastizitätsgrenze
Streckgrenze (technisch)
(σy, σ0.2)
Zugfestigkeit
(σm, UTS)
Bruchspannung (σB)
Gleichmaßdehnung
(εg, εu)
Bruchdehnung (εB)
Einschnürdehnung
Brucheinschnürung
Typische E-Modul-Werte:
Material
E-Modul [GPa]
----------------------------------------------------------Diamant
1.000
Aluminiumoxid (Al2O3)
400
Eisen / Stähle
200
Aluminium
70
Fensterglas
70
Blei
14
Polyethylen
0,5
Schaumstoff
≤ 0,1