he mechanical response of materials

he mechanical response of materials to different external loadings is of great importance to many fields of science, engineering, and industry. Structural failure is realized when the functionality of engineering components has been depleted. In general, there are three main reasons for a compo-
nent to become dysfunctional—excessive (elastic or inelastic) deformation, fracture, and wear. Excessive elastic deformation is controlled by the elastic properties of the material, such as elastic modulus, and may occur under loading conditions of stable equilibrium (e.g., excessive deflection of a beam), unstable equilibrium (e.g., buckling of a column), and brittle fracture. Excessive inelastic deformation depends on plastic material properties, such as ultimate tensile strength, strain hardening, and hardness, and may occur under loading conditions conducive to fatigue (a process involving alternating stresses (or strain) that induce crack initiation from stress raisers or defects in the material followed by crack growth), ductile fracture due to excessive accumulation of plastic deformation, and creep (a time-dependent deforma- tion process encountered with viscoelastic materials and elastic-plastic materials at elevated temperatures subjected to a constant stress). Material degradation may also occur as a result of mechanical wear arising at contact interfaces of load-bearing components when the transmitted contact stresses are comparable of the material hardness. It is therefore important to not only know how the mechanical properties control the material response to a certain external force, but also have knowledge of standard mechanical testing methods for measuring different material properties.
Chapter 1 is devoted to the modification of the material microstructure by heat treatment. The chapter shows how equilibrium phase diagrams and time-temperature-transformation diagrams can be used to predict steel microstructures after a certain type of heat treatment. Chapter 2 is focused on hardness measurement and the interpretation of the hardness data in terms of microstructure differences. Chapter
3 provides insight into the extraction of elastic and plastic material properties of different materials from uniaxial loading experiments. Chapter 4 treats fracture toughness measurement by impact testing and correlation of toughness differences to microstructure variations induced by heat treatment.
The objective of Chapter 5 is the mechanical behavior of viscoelastic materials, particularly micro- structure effects on stress-strain and stress relaxation responses. Deformation due to cyclic loading is the theme of Chapter 6. Special attention is given to analyzing the data in the context of cyclic hardening (softening), plastic shakedown (constant plastic strain accumulation per cycle), and ratcheting (continuous accumulation of plasticity). The purpose of Chapter 7 is to illustrate how to perform strain-control fatigue tests and how to correlate the measured fatigue properties to microstructure characteristics. Wear testing is the theme of Chapter 8, particularly the recognition of different lubrication regimes, seizure mechanisms,
lubricant behavior, and effect of load, temperature, and sliding speed on friction and wear properties of bearing materials.
The sequence of the experiments included in this book is typical of most books covering this topic. A set of questions is included at the end of each chapter, which can be used to design laboratory assignments. A report template and a rubric for evaluating laboratory reports are included in Appendices A and B, respectively. It is presumed that the students who use this book have had elementary courses on mechanics and materials sciences and, therefore, are familiar with such concepts as force and moment equilibrium, stress, strain, steel microstructures, and phase diagrams. They should also be familiar with basic statistics and data acquisition and processing.
This book should be a valuable supplement to an undergraduate-level course on mechanical behavior of materials. The emphasis is on mechanical testing according to established standards and the development of comprehensive reports of the obtained measurements. In addition to the necessary background and representative results, the book provides essential steps for carrying out each test. The coverage includes experiments drawn from the most important topics of an undergraduate course on mechanical behavior of materials.

—K. Komvopoulos
Berkeley, California

Kết quả (Việt) 1:

ông đáp ứng cơ học của vật liệu cho khác nhau khi bên ngoài là rất quan trọng để nhiều lĩnh vực khoa học, kỹ thuật và ngành công nghiệp. Hỏng cấu trúc được thực hiện khi chức năng của các thành phần kỹ thuật đã được cạn kiệt. Nói chung, có ba lý do chính cho một dùng-nent to become dysfunctional—excessive (elastic or inelastic) deformation, fracture, and wear. Excessive elastic deformation is controlled by the elastic properties of the material, such as elastic modulus, and may occur under loading conditions of stable equilibrium (e.g., excessive deflection of a beam), unstable equilibrium (e.g., buckling of a column), and brittle fracture. Excessive inelastic deformation depends on plastic material properties, such as ultimate tensile strength, strain hardening, and hardness, and may occur under loading conditions conducive to fatigue (a process involving alternating stresses (or strain) that induce crack initiation from stress raisers or defects in the material followed by crack growth), ductile fracture due to excessive accumulation of plastic deformation, and creep (a time-dependent deforma- tion process encountered with viscoelastic materials and elastic-plastic materials at elevated temperatures subjected to a constant stress). Material degradation may also occur as a result of mechanical wear arising at contact interfaces of load-bearing components when the transmitted contact stresses are comparable of the material hardness. It is therefore important to not only know how the mechanical properties control the material response to a certain external force, but also have knowledge of standard mechanical testing methods for measuring different material properties.Chapter 1 is devoted to the modification of the material microstructure by heat treatment. The chapter shows how equilibrium phase diagrams and time-temperature-transformation diagrams can be used to predict steel microstructures after a certain type of heat treatment. Chapter 2 is focused on hardness measurement and the interpretation of the hardness data in terms of microstructure differences. Chapter3 provides insight into the extraction of elastic and plastic material properties of different materials from uniaxial loading experiments. Chapter 4 treats fracture toughness measurement by impact testing and correlation of toughness differences to microstructure variations induced by heat treatment.The objective of Chapter 5 is the mechanical behavior of viscoelastic materials, particularly micro- structure effects on stress-strain and stress relaxation responses. Deformation due to cyclic loading is the theme of Chapter 6. Special attention is given to analyzing the data in the context of cyclic hardening (softening), plastic shakedown (constant plastic strain accumulation per cycle), and ratcheting (continuous accumulation of plasticity). The purpose of Chapter 7 is to illustrate how to perform strain-control fatigue tests and how to correlate the measured fatigue properties to microstructure characteristics. Wear testing is the theme of Chapter 8, particularly the recognition of different lubrication regimes, seizure mechanisms, lubricant behavior, and effect of load, temperature, and sliding speed on friction and wear properties of bearing materials.The sequence of the experiments included in this book is typical of most books covering this topic. A set of questions is included at the end of each chapter, which can be used to design laboratory assignments. A report template and a rubric for evaluating laboratory reports are included in Appendices A and B, respectively. It is presumed that the students who use this book have had elementary courses on mechanics and materials sciences and, therefore, are familiar with such concepts as force and moment equilibrium, stress, strain, steel microstructures, and phase diagrams. They should also be familiar with basic statistics and data acquisition and processing.This book should be a valuable supplement to an undergraduate-level course on mechanical behavior of materials. The emphasis is on mechanical testing according to established standards and the development of comprehensive reports of the obtained measurements. In addition to the necessary background and representative results, the book provides essential steps for carrying out each test. The coverage includes experiments drawn from the most important topics of an undergraduate course on mechanical behavior of materials.—K. KomvopoulosBerkeley, California

Kết quả (Việt) 2:

ông phản ứng cơ học của vật liệu để tải trọng khác nhau bên ngoài là quan trọng đối với nhiều lĩnh vực khoa học, kỹ thuật, và công nghiệp. Thất bại Kết cấu được thực hiện khi các chức năng của các thành phần kỹ thuật đã bị cạn kiệt. Nói chung, có ba lý do chính cho một compo-
nent để trở thành rối loạn chức năng gãy xương-quá mức (đàn hồi hay không đàn hồi) biến dạng, và mặc. Quá mức biến dạng đàn hồi được điều khiển bởi các tính chất đàn hồi của vật liệu, chẳng hạn như mô đun đàn hồi, và có thể xảy ra trong điều kiện tải của cân bằng ổn định (ví dụ, lệch quá mức của một chùm), cân bằng không ổn định (ví dụ, oằn của một cột), và giòn gãy xương. Quá mức biến dạng không đàn hồi phụ thuộc vào tính chất vật liệu nhựa, chẳng hạn như sức mạnh cuối cùng kéo, căng cứng, và độ cứng, và có thể xảy ra trong điều kiện tải dẫn đến mệt mỏi (một quá trình liên quan đến căng thẳng xen kẽ (hoặc căng) gây cảm ứng bắt đầu nứt từ chăn căng thẳng hoặc khuyết tật trong vật liệu tiếp theo là tăng trưởng crack), dễ uốn gãy xương do tích tụ quá nhiều biến dạng dẻo, và leo (một quá trình tion deforma- phụ thuộc thời gian gặp phải với các vật liệu đàn nhớt và vật liệu đàn hồi-dẻo ở nhiệt độ cao phải chịu một áp lực không đổi). Thoái hóa vật liệu cũng có thể xảy ra như là kết quả của mặc cơ khí phát sinh tại các giao diện tiếp xúc của các thành phần chịu lực khi những căng thẳng liên lạc truyền có thể so sánh về độ cứng vật liệu. Do đó, điều quan trọng không chỉ biết làm thế nào các tính chất cơ học kiểm soát đáp ứng nguyên liệu cho một lực lượng bên ngoài nào đó, nhưng cũng có kiến thức về phương pháp thử tiêu chuẩn cơ khí để đo các đặc tính vật liệu khác nhau.
Chương 1 được dành cho việc sửa đổi các vi cấu vật liệu bằng nhiệt điều trị. Chương này cho thấy làm thế nào cân bằng sơ đồ pha và sơ đồ nhiệt độ thời gian chuyển hóa có thể được sử dụng để dự đoán vi cấu thép sau khi một loại nhất định của xử lý nhiệt. Chương 2 là tập trung vào đo lường độ cứng và việc giải thích các dữ liệu có độ cứng về sự khác biệt cấu trúc vi mô. Chương
3 cung cấp cái nhìn sâu sắc vào việc khai thác các tính chất vật liệu đàn hồi và dẻo của vật liệu khác nhau từ các thí nghiệm tải đơn trục. Chương 4 món gãy đo độ dẻo dai bằng cách kiểm tra tác động và mối tương quan của sự khác biệt dẻo dai để biến thể vi gây ra bằng cách xử lý nhiệt.
Mục tiêu của Chương 5 là hành vi cơ học của vật liệu đàn nhớt, đặc biệt là hiệu ứng cấu trúc vi mô về căng thẳng căng thẳng và căng thẳng thư giãn phản ứng. Biến dạng do tải cyclic là chủ đề của Chương 6. Đặc biệt chú ý đến việc phân tích các dữ liệu trong bối cảnh cứng cyclic (làm mềm), chạy thử plastic (nhựa liên tục tích lũy căng thẳng mỗi chu kỳ), và siết (tích tụ liên tục của dẻo). Mục đích của Chương 7 là để minh họa làm thế nào để thực hiện các bài kiểm tra căng thẳng mệt mỏi, kiểm soát và làm thế nào để tương quan các tính mệt mỏi đo đặc điểm vi. Mặc thử nghiệm là chủ đề của Chương 8, đặc biệt là sự công nhận của các chế độ khác nhau bôi trơn, cơ chế bắt giữ,
hành vi bôi trơn, và tác dụng của tải trọng, nhiệt độ và tốc độ trượt vào lực ma sát và mặc tính chất của vật liệu chịu lực.
Các chuỗi các thí nghiệm bao gồm trong này Cuốn sách là điển hình của hầu hết các cuốn sách bao gồm chủ đề này. Một tập hợp các câu hỏi được bao gồm ở cuối mỗi chương, trong đó có thể được sử dụng để thiết kế các bài tập trong phòng thí nghiệm. Một mẫu báo cáo và phiếu tự đánh giá để đánh giá các báo cáo phòng thí nghiệm có trong Phụ lục A và B, tương ứng. Nó được coi như là các sinh viên sử dụng cuốn sách này đã có các khóa học cơ bản về cơ học và vật liệu khoa học và, do đó, đã quen thuộc với khái niệm như lực lượng và thời điểm cân bằng, stress, căng thẳng, vi cấu thép, và sơ đồ pha. Họ cũng cần phải làm quen với số liệu thống kê cơ bản và thu thập dữ liệu và xử lý.
Cuốn sách này sẽ là một bổ sung có giá trị cho một khóa học đại học cấp về hành vi cơ học của vật liệu. Trọng tâm là kiểm tra cơ khí theo tiêu chuẩn thành lập và phát triển các báo cáo toàn diện về các phép đo thu được. Ngoài nền và đại diện các kết quả cần thiết, cuốn sách đưa ra các bước cần thiết để thực hiện mỗi bài kiểm tra. Phạm vi bảo hiểm bao gồm các thí nghiệm rút ra từ những chủ đề quan trọng nhất của một khóa học đại học về hành vi cơ học của vật liệu. -K. Komvopoulos Berkeley, California