Viele Menschen verwechseln leicht Härte und Steifigkeit, die eigentlich zwei völlig unterschiedliche Konzepte sind.

Unterschied zwischen Härte und Steifigkeit

Die Härte ist eine Eigenschaft des Materials selbst und zeigt die Fähigkeit des Materials an, sich lokal zu verformen. Zum Beispiel haben wir den HB- oder 2B-Bleistift, den wir normalerweise prüfen, über die Härte des Bleistiftkerns gesprochen. Materialien mit hoher Härte wie Diamanten sind schwer zu kratzen. Materialien mit niedriger Härte, wie z. B. Gummi, können leicht gedrückt werden.

Steifigkeit ist eine Eigenschaft des Bauteils, die die Fähigkeit des Bauteils anzeigt, der gesamten Verformung zu widerstehen. Stellen Sie sich vor, ein Bambus und ein Stromstahl, Bambus ist dünner und leicht zu biegen; Der Leitmast ist dicker und schwer zu biegen. Die Steifigkeit hängt nicht nur von der Schnittgröße des Materials ab, sondern auch von der Länge des Bauteils und den Grenzbedingungen (z. B. ob beide Enden fest oder frei sind).

Härte

Die Härte ist ein wichtiger Indikator für die Weichhärte von Metallmaterialien. Es steht sowohl für die Fähigkeit des Materials, elastische Verformungen, plastische Verformungen oder Zerstörungen zu widerstehen, als auch für die Fähigkeit des Materials, Restverformungen und Zerstörungen zu bekämpfen. Härte ist kein einfaches physikalisches Konzept, sondern eine Kombination von mechanischen Eigenschaften wie Elastizität, Plastizität, Festigkeit und Zähigkeit.

Es gibt viele Methoden zur Messung der Härte. Einfach ausgedrückt, drücken Sie den Hartpresskopf in eine bekannte Form in das Material und entladen, teilt die maximale Kraft durch die Felgenfläche, das Ergebnis ist die Härte. Abhängig von der Form des Presskopfes und den Prüfbedingungen kann der Härteprüf in die statische Druckmethode (z. B. Bühler-Härte, Rocker-Härte, Vickers-Härte usw.), die Kratzermethode (z. B. Mohs-Härte), die Rückspringmethode (z. B. Schoss-Härte) sowie die Mikrohärte und die Hochtemperaturhärte unterteilt werden.

Steifigkeit

Steifigkeit bezieht sich auf die Fähigkeit des Teils, elastischen Verformungen unter Last zu widerstehen. Einfach ausgedrückt, ist das Ausmaß, in dem die Teile nicht leicht deformiert werden, wenn sie beaufschlagt werden. Die Größe der Steifigkeit hängt von der Geometrie des Teils ab (z. B. Schnittgröße, Länge) und der Materialart (d. h. dem Elastizitätsmodul des Materials).

Bei der Berechnung wird die Steifigkeit in der Regel durch eine Matrix, also eine Steifigkeitsmatrix, ausgedrückt. Für Materialien kann die Steifigkeitsmatrix als eine Partialeitung der Spannungsspannung verstanden werden, manchmal auch Jakobische Matrix genannt. Bei elastischer Deformation kann die Steifenmatrix direkt durch Modul und Poisson-Verhältnis berechnet werden; Bei der elastischen Verformung kann die Situation etwas komplizierter sein und die plastische Spannung und die Spannungshärtung berücksichtigt werden müssen.

Stärke

Die Festigkeit bezieht sich auf die Fähigkeit des Teils, nach einer Belastung gegen Bruch oder Restverformungen zu standhalten, die die zulässigen Grenzen überschreiten. Einfach ausgedrückt, die Fähigkeit der Teile, gegen Ausfälle zu bestehen. Festigkeit ist die grundlegende Anforderung, die mechanische Teile zuerst erfüllen müssen.

Die Festigkeit von mechanischen Teilen kann in viele Arten unterteilt werden, wie die statische Festigkeit, die Müdigkeitstärke (einschließlich Biegemüdigkeit und Berührungsmüdigkeit usw.), die Bruchfestigkeit, die Schlagfestigkeit, die Hoch- und Tieftemperaturfestigkeit, die Festigkeit unter Korrosionsbedingungen sowie die Kriechfestigkeit, die Klebstärke usw. Die experimentelle Studie der Intensität besteht hauptsächlich darin, den Spannungszustand der Komponenten zu untersuchen, die Belastung der Komponenten zu verstehen und die Bedingungen und den Zeitpunkt der Beschädigung vorherzusagen.