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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
