Solid

1,753 views

Published on

สมบัติเชิงกลของสาร (ของแข็ง)

Published in: Education
0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
1,753
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
26
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Solid

  1. 1. สมบัติเชิงกลของสาร (ของแข็ง)• กฎของ Hook• ความเค้น• ความเครียด• โมดูลัสยัง จัดทาโดย นางสาวสุกาญจนา อ้นบางใบ โรงเรียนโพธิสารพิทยากร
  2. 2. สมบัติเชิงกลของของแข็ง• สะพานพระรามแปด ข้ามแม่น้าเจ้าพระยา –วิศวกรใช้ความรู้เกี่ยวกับสมบัติเชิงกลของวัสดุ • เลือกวัตถุที่มีสมบัติสภาพยืดหยุ่นเหมาะสมกับงาน • ทนต่อแรงภายนอกได้มาก (ท้าให้รูปร่างเปลี่ยนได้ยาก)
  3. 3. สมบัติเชิงกลของของแข็ง• สภาพยืดหยุ่นของของแข็ง –วัสดุที่มีการเปลี่ยนรูปร่างเมื่อมีแรงกระท้าสามารถ คืนกลับตัวสู่รูปร่างเดิมเมื่อหยุดออกแรงกระท้า เรียกว่า สภาพยืดหยุ่น (elasticity) –วัสดุเปลี่ยนรูปร่างไปอย่างถาวร โดยผิววัสดุไม่มี การฉีกขาดหรือแตกหัก เรียกสมบัตินี้ว่า สภาพ พลาสติก ( plasticity )
  4. 4. สมบัติเชิงกลของของแข็ง• สภาพยืดหยุ่นของของแข็ง –เมื่อ ดึงวัสดุชนิดต่าง เช่น สปริง • ก่อนสปริงถูกดึง • สปริงถูกยืดจนใกล้ขีดจ้ากัดสภาพยืดหยุ่น • สปริงถูกยืดจนเกินขีดจ้ากัดสภาพยืดหยุ่น
  5. 5. สมบัติเชิงกลของของแข็ง• สภาพยืดหยุ่นของ * จุด a คือ ขีดจ้ากัดการแปร ผันตรง (Proportional limit) ซึ่ง ของแข็ง เป็นต้าแหน่งสุดท้ายที่ความยาวสปริง –เมื่อ ดึงวัสดุชนิดต่าง ยืดออก แปรผันตรงกับขนาดของแรง เช่น สปริง ดึง *จุด b คือขีดจ้ากัดสภาพยืดหยุ่น (Elastic limit) ซึ่งเป็นต้าแหน่งสุดท้ายที่ สปริงยืดออกแล้วกลับสู่สภาพเดิม แต่แรง ดึงไม่แปรผันตรงกับระยะยืด *จุด C คือ จุดแตกหัก (Breaking point) หมายถึงตั้งแต่ จุด b เป็นต้นไป ถ้าดึงต่อไปก็ถึงจุด c ซึ่งเป็นจุดที่เส้นวัสดุขาด
  6. 6. สมบัติเชิงกลของของแข็ง• กฎของฮุก ( Hooke’ s law) – เมื่อออกแรงดึงหรือกดสปริง พบว่าแรงที่กระท้าต่อสปริง F มีความสัมพันธ์กับความยาวที่เปลี่ยน – กราฟช่วง oa เป็นไปตามกฎของฮุก
  7. 7. สมบัติเชิงกลของของแข็ง• ช่วง ob เรียกว่า การผิดรูปแบบ ยืดหยุ่น (elastic deformation)• ช่วง bc เรียกว่า การผิดรูปแบบ พลาสติก (plastic deformation)
  8. 8. สมบัติเชิงกลของของแข็ง• แรงที่ท้าให้วัตถุผิดรูป –แรงดึง (tensile force) –แรงอัด (forces of compression) –แรงเฉือน (shear force)
  9. 9. ความเค้นและความเครียด• ความเค้น ( Stress ) –แรงต้านภายในเนื้อวัสดุที่มีต่อแรงภายนอกที่มา กระท้าต่อหน่วยพื้นที่ (ผลหารของแรงภายในต่อ พื้นที่) • เพื่อความง่าย พูดถึงความเค้นในรูปของแรงภายนอก ที่มากระท้าต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ –พิจารณาพื้นที่หน้าตัดดังรูป แรงเค้นปกติและแรงเค้นเฉือน
  10. 10. ความเค้น
  11. 11. ความเค้น• ความเค้นปกติ (Normal Stress), ความเค้นตามยาว –วัตถุที่มีรูปร่างสม่้าเสมอ คงที่ตลอด –เกิดความเค้นปกติ คงที่กระจายอย่างสม่้าเสมอตลอด พื้นที่หน้าตัด
  12. 12. ความเค้น• ความเค้นตามยาว (longitudinal stress ) –ความเค้นแบบดึง (tensile stress ) –ความเค้นแบบอัด ( compressive stress )
  13. 13. ความเค้น• ความเค้นเฉือน (Shear Stress) – การเคลื่อนที่ผ่านกันของ วัตถุเมื่อได้รับความเค้น เฉือน
  14. 14. ความเครียด (Strain)• ความเครียดมี 2 ลักษณะคือ – ความเครียดตามยาว หรือ ความเครียดเชิงเส้น (linear Strain) – ความเครียดเฉือน (Shear Strain)
  15. 15. ความเครียด (Strain)• คือ การเปลี่ยนแปลงรูปร่างของวัสดุ (Deformation) เมื่อมีแรงภายนอกมากระท้า (เกิดความเค้น) –การเปลี่ยนรูปแบบอิลาสติกหรือความเครียดแบบคืน รูป • ยางยืด, สปริง –การเปลี่ยนรูปแบบพลาสติกหรือความเครียดแบบคง รูป
  16. 16. ความเครียด (Strain)• ความเครียดตามยาว หรือ ความเครียดเชิงเส้น (linear Strain) – ความเครียด ณ ต้าแหน่ง ใด ๆ
  17. 17. ความเครียด (Strain)• วัสดุมีพื้นที่หน้าตัดคงที่ตลอดความยาว – ความเครียดตามยาวที่เกิดขึ้นจะมีค่าคงที่
  18. 18. ความเครียด (Strain)• ความเครียดเฉือน (Shear Strain) – ใช้กับกรณีที่แรงกระท้ามีลักษณะเป็นแรงเฉือน
  19. 19. ความสัมพันธ์ระหว่างความเค้นและความเครียด• มอดูลัสของยัง (Young’s modulus) หรือ มอดูลัสสภาพยืดหยุ่น (modulus of elasticity) S Young sModulus ( E )   Unit : N/m2
  20. 20. ความสัมพันธ์ระหว่างความเค้นและความเครียด• Thomas Young ( ค.ศ. 1773 – 1829) นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ส้าเร็จ การศึกษาทางแพทย์ แต่สนใจในวิชา ฟิสิกส์โดยเฉพาะเรื่องแสง ได้ด้ารง ต้าแหน่งศาสตราจารย์ทางฟิสิกส์ ของ The Royal Institution และมี ผลงานในวิชาฟิสิกส์มากมาย เช่นการ ค้นพบการแทรกสอดของแสง เป็นคน แรกที่ทดลองวัดความยาวคลื่นของแสง สีต่าง ๆ และ เป็นผู้พบว่า ภายใน ขีดจ้ากัดสภาพยืดหยุ่น อัตราส่วน ระหว่างความเค้นและความเครียดของ วัสดุหนึ่ง ๆ จะมีค่าคงตัวเสมอ
  21. 21. ความสัมพันธ์ระหว่างความเค้นและความเครียด มอดุลัสของยัง , E วัสดุ ( x 1011• มอดูลัสของยังของวัสดุ N/m2 ) บางชนิด ตะกั่ว 0.16 – บ่งบอกถึงความแข็งแรง แก้ว 0.55 ทนต่อแรงภายนอกได้มาก อลูมิเนียม 0.70 ทองเหลือง 0.91 ทองแดง 1.1 เหล็ก 1.9 เหล็กกล้า 2.0 ทังสเตน 3.6
  22. 22. สมบัติเชิงกลของสาร (ของแข็ง)• กฎของ Hook• ความเค้น• ความเครียด• โมดูลัสยัง จัดทาโดย นางสาวสุกาญจนา อ้นบางใบ โรงเรียนโพธิสารพิทยากร

×