تحقیق در مورد قانون هوگ با فرمت ورد

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 5

مواد از نظر خواص به سه دسته تقسیم می شوند 1- خواص مکانیکی مواد 2- خواص فیزیکی مواد 3- خواص شیمیایی مواد خواص مکانیکی : که شامل خواص سطحی بوده مانند خاصیت کشسانی ( الاستیسیته ) ، تغییر شکل دائمی ( پلاستیک) ، استحکام و سختی و ... 1- خاصیت کشسانی یا الاستیسیته Elasticityتغییر شکل پذیری موقتی یک ماده هنگام اعمال نیرو و یا بار به طوری که پس از حذف نیرو قطعه به حالت اول خود بر گردد را خاصیت کشسانی گویند . 2- حد کشسانی : بیشترین نیرویی که می توان به یک جسم وارد کرد به طوری که پس از حذف آن قطعه به حالت اول خود باز گردد را حد کشسانی گویند .3- تئوری قانون هوگ : برای یک ماده معین ، تنش یک ماده برابر است با کرنش همان مقدار ماده نکته : همه مواد از قانون هوگ تبعیت نمی کنند و فلزات بهترین موادی هستند که از این قانون پیروی می کنند . 4- قانون هوگ : OBJECT-1-پس قانون هوگ را می توان به این صورت نوشت : OBJECT-2نکته : ضریب انبساط در رابطه فوق بستگی به جنس قطعه داشته که به ضریب کشسانی یا مدول یانگ معروف است که این ضریب را با حرف E بزرگ انگلیسی نمایش می دهند . 5- فشار : عبارت است از مقدار نیرویی که به طور عمود بر یک سطح وارد شود که یک کمیت عددی است که با فرمول object-3- به دست می آید و واحد آن نیوتن بر متر مربع می باشد . 6- تنش Stressعبارت است از مقدار نیرویی که بر واحد سطح وارد شود و با فرمول object-4- به دست می آید و یکای آن نیوتن بر متر مربع است . 7- کرنش : تغییر طول ، واحد طول یک میله را اصطلاحا کرنش گویند که با فرمول object-5- به دست می آید و کرنش یکا ندارد . با توجه به تعاریف فوق و رابطه فرمول object-2 قانون هوگ را می توان به صورت رابطه ریاضی زیر بیان نمود Object-6-نکته : شیب خط در نمودار تنش و کرنش هوگ نشان دهنده ضریب کشسانی (E) می باشد و در صنعت از این امر به جهت تشخیص جنس فلزات استفاده می کنند 8- ضریب کشسانی : به خارج قسمت تنش به کرنش در یک ماده معین گفته می شود . Object-7-خواص فیزیکی : که شامل خواص حرارت ، الکتریکی ، مغناطیسی ، نوری و ... می باشد . خواص شیمیایی : که شامل زنگ زدگی و خوردگی پیوند های اتمی یا شیمیایی و .... می باشد . انواع پیوند های اتمی : 1- پیوند های اولیه 2- پیوند های ثانویه نکته : تفاوت عمده بین پیوندهای اولیه و ثانویه : الف : پیوند های اولیه بین 10 تا 1000 مرتبه قوی تر از پیوند های ثانویه است ب: پیوند های اولیه به الکترون های باند ظرفیت مربوط می شوند اما پیوند های ثانویه این گونه نیستند .انواع پیوند های اولیه اتمی : 1- پیوند یونی و یا الکترو والانسی 2- پیوند های اشتراکی و یا کوالانسی 3- پیوند های فلزی تئوری مدل درود و یا گاز الکترون آزاد :الکترون هایی که در فلزات در دور هسته می چرخند عینا مانند مولکول هایی گازی هستند که در داخل یک محفظه بوده و هسته های این اتم در داخل گازها پراکنده شده اند . object-8-تئوری مدل اتمی بور : یک اتم تشکیل شده است از یک هسته مرکزی که این هسته موجود تشکیل شده است از دو ذره به نام پورتون و الکترون هست که در این اتم الکترون ها در مدار های معینی در گردش هستند و با فرمول object-9- محاسبه میشوند . پیوند یونی به پیوند اتم های یک فلز فعال با اتم های یک نافلز فعال پیوند یونی گویند . پیوند فلزی: طبق مدل درود الکترون های باند ظرفیت اتم های فلز از اتم خود جدا شده و در درون فلز پراکنده می شوند درود این مولکول ها را به مولکول های گاز درون یک محفظه تشبیه کرده که به آن گاز الکترون آزاد نیز گفته می شود . طبق شکل فوق نیروی گاز بین الکترون آزاد و یون های مثبت ( که همان اتم های فلزی هستند که الکترون های باند ظرفیت خود رااز دست داده و تبدیل به یون مثبت گردیده اند ) تشکیل پیوند می دهند که به آن پیوند فلزی می گویند . انواع پیوند های ثانویه : الف: پیوند های ثانویه جهت دار دائمی ب: پیوند های ثانویه جهت دار موقتی نکته : عامل تشکیل پیوند در پیوند های ثانویه مولکول های قطبی می باشند . پیوند ثانویه جهت دار دائمی : بعضی از مولکول ها مانند مولکول آب قطبی می باشند و ایجاد دو قطبی های الکتریکی می نمایند که از اندر کنش دو قطبی های الکتریکی که دائمی نیز هستند ایجاد پیوند هایی به نام پیوند های ثانویه دائمی می نمایند . object 10 پیوند های ثانویه جهت دار موقتی :اتم هایی که مانند نئون که درحالت عادی غیر قطبی هستند هنگامی که به یکدیگر نزدی می شوند آرایش ابر الکترونی آن ها به طور موقت تغییر کرده وایجاد دو قطبی های الکترویکی موقت می نمایند نیرویی که بین این دو قطبی های موقت ایجاد می شود عامل پیوند در پیوند های ثانویه جهت دار موقتی می باشد بدیهی است که به محض این که اتم ها از یکدیگر دور شوند اتم ها به حالت اولیه برگشته و غیر قطبی می شوند . object11نکته :وقتی می گوییم مولکولی دو قطبی است که با بار های مثبت و منفی در آن تفکیک شده باشد نکته : پیوند های ثانویه به پیوند های واندروانسی معروف نیز هستند . استحکام : strength به مقاومتی که یک ماده در مقابل بار یا نیروی که بر آن وارد می شود که تا قبل از شکست از خود نشان می دهد را استحکام می گویند . انواع استحکام : 1- استحکام کششی 2- استحکام برشی 3-استحکام پیچشی4- استحکام فشاری5- استحکام ضربه ای 6- استحکام خستگی7- استحکام تسلیم استحکام خستگی : fatigue strength مقاومت ماده در برابر بار های تناوبی را اصطلاحا استحکام خستگی گویند . استحکام تسلیم : yield strength به حداکثر مقاومتی که یک ماده تا قبل از تغییر شکل دائمی از خود نشان می دهد را استحکام تسلیم می گویند . سختی : hardness به مقاومتی که یک جسم در مقابل نفوذ و یا دخول یک ماده سخت تر از خود را نشان می دهد را سختی یک ماده گویند سختی یک خاصیت ذاتی نبوده بلکه معیاری برای خاصیت الاستیکی و پلاستیکی مواد است . نمودار تنش و کرنش فولاد نرم : که در این نمودار ناحیه حد کشسانی از A تا O و ناحیه پلاستیک از A تا D می باشد . object12نمودار تنش و کرنش اکسید منیزیم ( MgO)نکته : در موارد سخت و ترد و شکننده همیشه نقطه تسلیم بر نقطه شکست منطبق می شود . object 13چگونگی تعیین نقطه تسلیم یک ماده در منحنی تنش و کرنش : ابتدا نقطه 2/0 درصد را در روی محور به دست آورده و سپس خطی موازی با خط کشسان رسم می نماییم هر جا که این خط محور را قطع نماید نقطه تسلیم نامیده می شود . object14خاصیت پلاستیک:plasticity به میزان شکل پذیری دائمی یک ماده در مقابل اعمال نیرو و بار را اصطلاحا خاصیت پلاستیکی یا پلاستیسیته یک ماده گویند . نکته به طور کلی موادی با استحکام بالا مانند شیشه قبل از این که تغییر شکل دائمی بدهند شکسته می شوند . انواع سختی سنج ها : Object15سفتی ( چقرمگی ) : toughness به حداکثر میزان جذب نیروی در یک ماده را قبل از شکست را سفتی گویند . روش های اندازه گیری سفتی : 1- آزمایش ضربه ای ( شارپی ) 2- استفاده از سطح زیر منحنی تنش و کرنش کار سختی : افزایش سختی و تنش تسلیم یک ماده و کاهش نرمی آن بر اثر کار کردن به مرور زمان و تغییر شکل دائمی آن را کار سختی گویند تاب کاری : گرم کردن قطعه تا قبل از نقطه ذوب آن به مدت زمان معینی را تاب کاری گویند که این امر باعث کاهش سختی و افزایش نرمی قطعه می شود . نکته : تابکاری به منظور زدودن تنش های داخلی یک قطعه می باشد . قابلیت رسانایی الکتریکی و حرارتی : قابلیت عبور جریان از یک ماده را رسانایی گویند . نکته هر جسمی که دارای رسانایی الکتریکی خوبی باشد رسانایی حرارتی خوبی نیز می باشد . عوامل موثر در رسانایی حرارتی و الکتریکی فلزات : 1- افزایش دما سپس کاهش رسانایی حرارتی والکتریکی می شود . 2 – افزایش ناخالصی سپس کاهش رسانایی می باشد . 3- سرد کاری و تغییر شکل فلزات باعث کاهش رسانایی فلزات می گردد 4- فلزات یک ظرفیتی مانند مس Cu، طلاAa و نقره Agو فلزات قلیایی مانند سدیم Naپتاسیم Xو سزیم Csدارای رسانایی بالا و فلزات واسطه مانند پلاتین Ptسرب Pbنیکل Niکوارت Coدارای رسانایی پایینی هستند . خاصیت مغناطیسی مواد : منشا خاصیت مغناطیسی مواد به حرکت الکترون های گرد هسته اتم ها ، و نحوه چیدمان اتم ها و یا مولکول ها کنار یکدیگر بستگی دارد طبق شکل حرکت الکترون گرد هسته اتم ایجاد یک دی پل مغناطیسی اتمی می نماید و از اندر کنش بین این دی پل های مغناطیسی خاصیت مغناطیسی در مواد به وجود می آید . مواد ازنظر خاصیت مغناطیسی به سه دسته تقسیم می شوند : 1-مواد دیا مغناطیسی 2- مواد پارا مغناطیسی 3- مواد فرو مغناطیسی 1- مواد دیا مغناطیسی :حرکت الکترون ها گرد هسته در چنین موادی طوری است که دی پول های مغناطیسی اتمی یکدیگر را حذف می نمایند این مواد هنگامی که در میدان مغناطیسی خارجی قرار می گیرند نه تنها میدان خارجی را تقویت نمی کنند بلکه باعث تضعیف میدان خارجی نیز می گردند موادی مانند مس ، جیوه و نمک طعام جزو این مواد هستند . object162- مواد پارامغناطیسی : موادی هستند که حرکت الکترون ها گرد هسته اتم ها و آرایش اتمی به طریقی است که هنگامی که در میدان مغناطیسی خارجی قرار می گیرند باعث تقویت میدان خارجی به مقدار ناچیزی می گردند . موادی مانند طلا ، طلای سفید ، آلومینیم ، سدیم و استثنا اکسیژن جزو این دسته از مواد هستند . 3- مواد فرو مغناطیسی : در این مواد دی پل های مغناطیسی اتمی طبق شکل به صورت منطقه ای عمل می کنند که در غیاب میدان بر آیند دی پل های مغناطیسی صفر است . اما هنگامی که در میدان خارجی قرار می گیرند میدان خارجی را بین 1000 تا 10000 مرتبه تقویت می کنند مانند آلیاژ Fe,Ni,Co جز این دسته از مواد می باشند تفاوت مهم مواد فرو مغناطیسی با دیا و پارا مغناطیسی در این است که بعضی از آلیاژ های مواد فرو مغناطیسی پس از حذف میدان خارجی خاصیت مغناطیسی خود را حفظ نموده که آهن ربای دائمی نامیده می شود آلیاژ هایی مانند آلنیکو Al,Ni,Co و فریت Fe2O3,BaC و سامکو Sm,Co جز این دسته از آلیاژ ها می باشند . آهن ربا های دائمی در صنعت کاربرد فراوانی دارند مانند استفاده در الکترو موتور ها ، نوار