התכונות המכניות של חומרים כוללות בעיקר:
תכונות אלסטיות, תכונות פלסטיות, קשיות ועמידות בפני פגיעות וכו'.
בשלב מוקדם של עיצוב המוצר, ניתן לבצע תחילה ניתוח ליניארי כדי להבין את המגמה הכללית. בשלב מאוחר יותר יש צורך לאזן בין בטיחות וחסכון. בשלב זה, יש צורך לנתח את החומר לעומק ולשקול ניתוח לא ליניארי. עבור מכלולים, לפעמים יש צורך לשקול את המגע בין רכיבים, כגון החלקה, הפרדה וכו'. כיפוף של לוחות דקים יגרום לעיוות ולחץ גדול באמצעות ניתוח ליניארי. למעשה, לאחר בחינת אי-לינאריות גיאומטרית, העיוות שלו קטן בהרבה מניתוח ליניארי. המתח המקסימלי קרוב למתח התנובה, התזוזה גדולה באופן חריג, ושני המשטחים חודרים זה לזה. ניתוח לא ליניארי מורכב יחסית ולוקח הרבה זמן לשלוט בו.
נוּקְשׁוּת:
היכולת של חומר להתנגד לעיוות אלסטי כאשר הוא נתון לכוח. גודל הקשיחות תלוי בגיאומטריה של הרכיב ובמודול האלסטי של החומר.
כּוֹחַ:
יכולתו של חומר לעמוד בפני דפורמציה ושבר פלסטיים תחת פעולת כוח חיצוני או יכולתו של רכיב להתנגד לשבר או עיוות שיורי החורג מהגבול המותר לאחר נשיאת עומס.
דפורמציה פלסטית:
עיוות שלא ניתן להחזיר לצורתו ולגודלו המקוריים לאחר הסרת הכוח החיצוני נקרא דפורמציה פלסטית.
מדדי חוזק נפוצים כוללים חוזק מתיחה וחוזק תפוקה, ושיטות הניסוי הן כדלקמן.
מבחן מתיחה חוזק מתיחה, חוזק תנובה. חוזק כיפוף מבחן שלוש נקודות. מבחן דחיסה-חוזק דחיסה.
חוזק תפוקה:
כאשר העומס קטן, החומר יכול לחזור למצבו המקורי לאחר הפריקה, והחומר נמצא באזור האלסטי; כאשר העומס עולה על ערך מסוים, החומר אינו יכול לחזור למצבו המקורי לאחר הפריקה, והחומר נמצא באזור הפלסטיק. נקודת המעבר בין האזור האלסטי לאזור הפלסטי היא נקודת התנובה, והמתח בנקודת התנובה הוא מתח התנובה. באזור האלסטי, הקשר מתח-מתח הוא ליניארי, אך באזור הפלסטי, הקשר מתח-מתח אינו ליניארי.
מודול אלסטי:
בנסיבות רגילות, עיוות של עצם שבו הכוח פרופורציונלי לשינוי האורך נקרא עיוות אלסטי, והיחס שלו הוא מודול האלסטי. בהגדרה קפדנית יותר, בטווח האלסטי, השיפוע של עקומת המתח-מתח הוא מודול האלסטי.
חוזק מתיחה:
לאחר שלב היבול החומר מחזיר לעצמו את יכולתו לעמוד בפני דפורמציה. אם הוא ממשיך להתעוות, יש להגביר את הכוח. שלב זה הוא שלב החיזוק של החומר. המתח המקביל לנקודה הגבוהה ביותר בשלב החיזוק הוא חוזק המתיחה. הלחץ שגורם לחומר להישבר הוא מתח השבר. בבדיקת מתיחה של החומר לרוב ישנה תופעת צווארים, וחתך החומר ימשיך לרדת. כאשר מציירים את עקומת המתח-מתח, אם לא מתחשבים בשינוי בחתך הרוחב של החומר, העקומה המתקבלת נקראת עקומת מתח-מתח ההנדסית; אם לוקחים בחשבון את ההשפעה של שינוי החתך, העקומה המתקבלת היא עקומת המתח האמיתית.
קַשִׁיוּת:
התכונה של חומרים מוצקים להתנגד לעיוות קבוע, הקשר בין קשיות לחוזק, בדרך כלל ככל שהחוזק גבוה יותר, כך העמידות בפני דפורמציה פלסטית גבוהה יותר, ערך הקשיות גבוה יותר ולהיפך. הקשיות משתנה בהתאם לשיטת הבדיקה, כולל קשיות Brinell (HB), קשיות רוקוול (HRC), קשיות ויקרס (HV), קשיות Leeb (HL) וכו'. ביניהם, ברינל ורוקוול נמצאים בשימוש נפוץ יותר.
תַקצִיר:
חוזק - חוזק מתיחה ולחיצה (חוזק תפוקה Rp (MPa) חוזק מתיחה Rm (MPa)); קשיחות - עמידות לדפורמציה (מודול אלסטי E (MPa));
קשיות - עמידות בפני שחיקה (קשיות רוקוול (HRB));
קשיחות - משיכות (התארכות A (%)).
!
