4.1 Introduction and synopsisMateri

4.1 Introduction and synopsis
Material properties limit performance. We need a way of surveying them, to
get a feel for the values design-limiting properties can have. One property can
be displayed as a ranked list or bar-chart. But it is seldom that the performance
of a component depends on just one property. Almost always it is a combination
of properties that matter: one thinks, for instance, of the strength-toweight
ratio, f/
, or the stiffness-to-weight ratio, E/
, that enter light-weight
design. This suggests the idea of plotting one property against another, mapping
out the fields in property-space occupied by each material class, and the
sub-fields occupied by individual materials.
The resulting charts are helpful in many ways. They condense a large body of
information into a compact but accessible form; they reveal correlations
between material properties that aid in checking and estimating data; and in
later chapters they become tools for tackling real design problems.
The idea of a materials-selection chart is described briefly in Section 4.2.
Section 4.3 is not so brief: it introduces the charts themselves. There is no need
to read it all, but it is helpful to persist far enough to be able to read and
interpret the charts fluently, and to understand the meaning of the design
guidelines that appear on them. If, later, you use one chart, you should read the
background to it, given here, to be sure of interpreting it correctly.
As explained in the preface, you may copy and distribute these charts
without infringing copyright.1
4.2 Exploring material properties
The properties of engineering materials have a characteristic span of values.
The span can be large: many properties have values that range over five or more
decades. One way of displaying this is as a bar-chart like that of Figure 4.1 for
thermal conductivity. Each bar represents a single material. The length of the
bar shows the range of conductivity exhibited by that material in its various
forms. The materials are segregated by class. Each class shows a characteristic
range: metals, have high conductivities; polymers have low; ceramics have a
wide range, from low to high.
Much more information is displayed by an alternative way of plotting
properties, illustrated in the schematic of Figure 4.2. Here, one property (the
modulus, E, in this case) is plotted against another (the density,
) on logarithmic
scales. The range of the axes is chosen to include all materials, from the

Kết quả (Việt) 2:

4.1 Giới thiệu và tóm tắt
các thuộc tính vật liệu hạn chế hiệu năng. Chúng ta cần một cách khảo sát chúng, để
có được một cảm giác về giá trị thuộc tính thiết kế hạn chế có thể có. Một tài sản có thể
được hiển thị như là một danh sách xếp hạng vạch hoặc biểu đồ. Nhưng đó là ít khi mà hiệu suất
của một thành phần phụ thuộc vào chỉ một tài sản. Hầu như luôn luôn là một sự kết hợp
của các thuộc tính quan trọng: ai nghĩ rằng, ví dụ, về sức mạnh-toweight
tỷ lệ, f / ?, hay độ cứng-to-weight ratio, E / ?, mà nhập vào trọng lượng nhẹ
thiết kế. Điều này cho thấy ý tưởng về âm mưu chống lại một tài sản khác, lập bản đồ
ra các trường trong tài sản chiếm không gian của mỗi lớp vật liệu, và các
tiểu lĩnh vực bị chiếm đóng bởi các tài liệu cá nhân.
Các bảng xếp hạng kết quả là hữu ích trong nhiều cách khác nhau. Họ ngưng tụ một cơ thể lớn các
thông tin vào một hình thức nhỏ gọn nhưng dễ tiếp cận; họ tiết lộ mối tương quan
giữa các đặc tính vật liệu rằng viện trợ trong việc kiểm tra và ước tính dữ liệu; và trong
. chương sau chúng trở thành công cụ để giải quyết các vấn đề thiết kế thực sự
. Ý tưởng về một biểu đồ-vật liệu lựa chọn được mô tả ngắn gọn trong Phần 4.2
Phần 4.3 không phải là quá ngắn: nó giới thiệu các bảng xếp hạng tự. Không cần
phải đọc nó tất cả, nhưng nó là hữu ích để tồn tại đủ xa để có thể đọc và
hiểu các bảng xếp hạng trôi chảy, và để hiểu được ý nghĩa của việc thiết kế
các hướng dẫn xuất hiện trên chúng. Nếu, sau đó, bạn sử dụng một biểu đồ, bạn nên đọc các
nền với nó, đưa ra ở đây, để chắc chắn về việc giải thích nó một cách chính xác.
Như đã giải thích trong lời nói, bạn có thể sao chép và phân phối các bảng xếp hạng
mà không vi phạm copyright.1
4.2 Tìm hiểu các tính chất vật liệu
Các tính chất của vật liệu kỹ thuật có tuổi đặc trưng của giá trị.
Sải có thể lớn: nhiều tài sản có giá trị khoảng hơn năm hoặc nhiều
thập kỷ. Một cách hiển thị này là như một thanh biểu đồ giống như trong hình 4.1 cho
độ dẫn nhiệt. Mỗi thanh đại diện cho một loại vật liệu duy nhất. Chiều dài của các
thanh thể hiện phạm vi của độ dẫn trưng bày bởi rằng vật liệu khác nhau của nó trong
hình thức. Các vật liệu được tách biệt bởi lớp. Mỗi lớp cho thấy một đặc tính
khoảng: kim loại, có độ dẫn cao; polyme có thấp; gốm sứ có một
phạm vi rộng, từ thấp đến cao.
Nhiều hơn nữa thông tin được hiển thị theo một cách khác để mưu
tính, được minh họa trong sơ đồ hình 4.2. Ở đây, một tài sản (
modulus, E, trong trường hợp này) là âm mưu chống lại khác (mật độ,?) trên logarit
vảy. Phạm vi của các trục được chọn để bao gồm tất cả các chất liệu từ các