Cuốn sách này đề cập tới nhiều vấn đề đa dạng khác nhau từ những khái niệm cơ bản như ứng suất, biến dạng, các quá trình biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo, các cơ chế hóa bền vật liệu, phá hủy, lý thuyết dẻo… đến các các phép thử cơ học xác định cơ tính của vật liệu. Để bạn đọc hiểu rõ hơn về cơ tính của các loại vật liệu cũng như các quá trình biến dạng và phá hủy vật liệu, cuốn sách sẽ lần lượt thảo luận các vấn đề sau: Bản chất của ứng suất và biến dạng ba chiều là chủ đề chính của chương 1. Chương 2 sẽ bao trùm lý thuyết đàn hồi, đàn nhớt và quá trình giãn nở nhiệt. Chương 3 minh họa các dạng thử nghiệm được ứng dụng để xác định cơ tính của vật liệu. Chương 4 tập trung vào lý thuyết dẻo, các điều kiện dẻo và quá trình biến dạng dẻo của vật liệu. Chương 5 nói về sự phụ thuộc của ứng suất chảy vào nhiệt độ và tốc độ biến dạng. Chương 6 giới thiệu về lý thuyết lệch, vai trò của lệch tới các quá trình biến dạng và phá hủy. Chương 7 tập trung thảo luận hai cơ chế biến dạng dẻo chính là trượt và song tinh. Chương 8 giới thiệu về hóa bền vật liệu và các cơ chế hóa bền. Chương 9 khảo sát định tính và định lượng cơ học phá hủy. Chương 10 thảo luận hai quá trình cơ học phụ thuộc vào thời gian là dão và mỏi. Chương 11 giới thiệu về ứng suất dư, hiệu ứng Bauschinger.
Vật liệu Chất dẻo và Composite ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp hiện đại trên thế giới cũng như ở nước ta: Ngành hàng không, vũ trụ, cơ khí, xây dựng, giao thông,… và trong đời sống. Để có thể thiết kế và chế tạo ra các sản phẩm có chất lượng cao bằng các loại vật liệu mới nói trên, ta cần phải hiểu rõ bản chất các loại vật liệu này cùng với công nghệ, máy móc và thiết bị tạo ra các sản phẩm đó.
Cuốn sách “Vật liệu Chất dẻo và Composite - Công nghệ và Cơ học” được biên soạn nhằm giới thiệu một số bộ phận chính của máy ép nhựa được thiết kế theo Tiêu chuẩn châu Âu - EUROMAP, đặc biệt là ứng dụng công nghệ 4.0 vào quá trình chế tạo các sản phẩm chất dẻo và composite. Bên cạnh đó, một số đặc tính cơ học của vật liệu chất dẻo và composite cũng được phân tích cụ thể.
Cuốn sách gồm 9 chương:
Chương 1 giới thiệu một số loại máy ép nhựa và các bộ phận chính của máy. Chương 2 trình bày về cách vận hành máy ép nhựa.
Chương 3 tập trung vào nội dung ứng dụng công nghệ 4.0 trong máy ép nhựa. Chương 4 mô tả một số công nghệ khác trong gia công các sản phẩm nhựa.
Chương 5 giới thiệu một số vật liệu nhựa sử dụng trong máy ép nhựa và một số
mô hình đàn hồi nhớt tuyến tính hay được ứng dụng trong mô tả ứng xử cơ học của vật liệu chất dẻo.
Chương 6 giới thiệu một số vật liệu composite cốt sợi/nền polyme hay được sử
dụng trong kỹ thuật và công nghệ chế tạo vật liệu, kết cấu composite nhiều lớp.
Chương 7 phân tích độ cứng và độ bền của lớp vật liệu composite cốt sợi/nền nhựa đúng trục và lệch trục.
Chương 8 giới thiệu cách xác định các hằng số đàn hồi của lớp vật liệu composite đồng phương bằng hai phương pháp: phương pháp lý thuyết và phương pháp thực nghiệm.
Chương 9 phân tích cơ học vật liệu composite lớp dựa vào lý thuyết tấm mỏng.
Các tương tác cơ học trong vật liệu composite lớp được phân tích và chỉ rõ nguyên nhân.
Có thể sử dụng cuốn sách làm giáo trình hoặc tài liệu tham khảo cho sinh viên đại học và cán bộ kỹ thuật trong lĩnh vực Khoa học - Công nghệ chất dẻo và composite, Kỹ thuật cơ khí, Cơ điện tử,…
10-Jun-201
NHỮNG KIẾN THỨC CƠ SỞ VỀ BIẾN DẠNG DẺO KIM LOẠI
TS. Đinh Văn DuyEmail: Duy.dinhvan@hust.edu.vnBM Gia công áp lực – Viện Cơ khíP301-C10 ĐH Bách Khoa HN
TS. Đinh Văn Duy -BM Gia công áp lực -ĐH Bách khoa HN1
1.1 CƠ SỞ VẬT LÝ CỦA QUÁ TRÌNH BIẾN DẠNGDẺO KIM LOẠI
Khái niệm về biến dạng dẻo
Những vấn đề chung cần xem xét khi nghiên cứu quá trình biến dạng
Cấu trúc tinh thể và tổ chức của kim loại
Lực liên kết giữa các nguyên tử trong mạng tinh thể
Biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo trong tinh thể lý tưởng
Khuyết tật trong mạng tinh thể
Hoá bền biến dạng
Các quá trình kích hoạt nhiệt
Nội dung
TS. Đinh Văn Duy -BM Gia công áp lực -ĐH Bách khoa HN2
12
10-Jun-202
Nhiệt độ biến dạng
Ứng suất chảy và đường cong chảy
Các phương pháp xác định đường chảy bằng thực nghiệm
1.2 CƠSỞ CƠ HỌC CỦA QUÁ TRÌNH BIẾN DẠNG
Ứng suất trên các mặt toạ độ
Ten xơ ứng suất và các bất biến của nó
Biến dạng
Điều kiện dẻo
Những nguyên tắc định luật trong biến dạng dẻo
Nội dung [tiếp]
TS. Đinh Văn Duy -BM Gia công áp lực -ĐH Bách khoa HN3
Sự dịch chuyển tương đối giữa các chất điểm, các phần tử của vật thểrắn dưới tác dụng của ngoại lực, nhiệt độ hoặc của một nguyên nhân nào đódẫn đến sự thay đổi về hình dạng, kích thước vật thể, liên kết vật liệu đượcbảo toàn, được gọi là biến dạng dẻo.
Khái niệm về biến dạng dẻo
Các phương pháp dập tạo hình trong GCAL đều dựa trên một tiền đềchung là thực hiện một quá trình biến dạng dẻo.
Vật liệu dưới tác dụng của ngoại lực sẽ thay đổi hình dạng và kích thướcmà không mất đi sự liên kết bền chặt của nó.
Khả năng biến dạng dẻo được coi là một đặc tính quan trọng của kim loại.
1.1 CƠ SỞ VẬT LÝ CỦA QUÁ TRÌNH BIẾN DẠNGDẺO KIM LOẠI
TS. Đinh Văn Duy -BM Gia công áp lực -ĐH Bách khoa HN4
34
10-Jun-203
Để làm sáng tỏ quá trình biến dạng
theo dõi
thínghiệmkéogiảnđơn
. Dướitác dụng của lực kéo, mẫu kéo liên tục bị kéo dài cho đến khi bị kéo đứt.
V
ới cácthiết bị phù hợp ta có thể đo được lực kéo và độ dãn dài tương ứng, từ đó xácđịnh ứng suất và biến dạng theo các mối quan hệ sau:
Đường cong ứng suất biến dạng của mộtkim loại không có vùng chảy rõ rệt trongthí nghiệm kéo
Khái quát về quá trình biến dạng
TS. Đinh Văn Duy -BM Gia công áp lực -ĐH Bách khoa HN5
Xét ứng xử của kim loại khi biến dạng có thểchia
đường cong ứng suất - biến dạng
làm
haivùng
:
- Vùng biến dạng đàn hồi
Khi
lực kéo còn nhỏ
\=>
dỡ bỏ tải trọng mẫulại phục hồi trở lại chiều dài ban đầu.
Ứ
ng suất
và biến dạng
tuân theo định luật Hooke
[
quan hệ tuyến tính
]
:
\= E.
Mô đun đàn hồi E đặc trưng cho thuộc tínhđàn hồi của vật liệu dưới tác dụng của ứng suấtpháp.Vùng biến dạng đàn hồi được
giới hạn
bởigiới hạn đàn hồi R
e
.
X
ác định chính xác R
e
khókhăn nên lấy R
P0,01
làm giới hạn đàn hồi, đó làứng suất tương ứng với mức độ biến dạng dư
\= 0,01%.
Khái quát về quá trình biến dạng
TS. Đinh Văn Duy -BM Gia công áp lực -ĐH Bách khoa HN6
56