Statikus és dinamikus rugalmassági modulus meghatározása roncsolásos és roncsolásmentes vizsgálati módszerekkel Műszaki Tudományi

31 OTDK, Műszaki Tudományi Szekció, 3A_Anyagtudomány, anyagvizsgálat Tagozat.

Statikus és dinamikus rugalmassági modulus meghatározása roncsolásos és roncsolásmentes vizsgálati módszerekkel

Hallgató: Molnár István
Szak: Képlékenyalakító, hőkezelő, Képzés típusa: bsc, Intézmény: Miskolci Egyetem, Kar: Műszaki Anyagtudományi Kar

Témavazető: Dr. Kuzsella László - adjunktus, Miskolci Egyetem Gépészmérnöki és Informatikai Kar

Az emberek nap, mint nap rengeteg anyaggal találkoznak. Minden anyagnak különbözőek a tulajdonságaik, ezek alapján döntjük el, mire használjuk. Más-más célra alkalmazzuk őket, vagy ha még nem áll rendelkezésre a feltételeknek megfelelő anyag, akkor a legoptimálisabbat fejlesztjük ki. Az anyagok egyik legfontosabb tulajdonsága, hogy a rá ható mechanikai terhelés hatására hogyan viselkednek, milyen mértékben változtatják meg méretüket adott erő hatására. Ezt egy adott tartományon belül az anyag rugalmas viselkedésével jellemezhetjük. Az anyagok rugalmas viselkedésének feltérképezése az anyagvizsgálat egyik legfontosabb feladata.

A rugalmas viselkedésre jellemző rugalmassági modulust hosszú időn keresztül a roncsolásos anyagvizsgálat egyik eredményeként lehetett meghatározni. Ám a tudomány, elsősorban a szilárdtest fizika és az elektronika rohamos fejlődésének köszönhetően egyre többféle módszer jelenik meg, melynek segítségével nem kell tönkretennünk az anyagot, ha csupán a rugalmassági modulusra vagyunk kíváncsiak. Ezen módszerek előnye a roncsolásos módszerekkel szemben egyszerű kivitelezhetőségükben, viszonylag csekély eszközigényükben, és nem utolsó sorban abban rejlik, hogy az anyag vizsgálat után is sértetlen marad: további vizsgálatokat lehet rajta végezni, vagy fel lehet használni megmunkálás céljából. Mindezek figyelembe vételével nem nehéz megjósolni, hogy fejlődésük és alkalmazási területeik, valamint részarányuk az anyagvizsgálatban a közeljövőben rohamosan nőni fog.

Jelen dolgozatomban mind a négy nagy anyagcsoport (fémek, kerámiák, polimerek, és kompozitok) egy-egy képviselőjének meghatározom a rugalmassági modulusát roncsolásmentes módon, a longitudinális hullámok sajátfrekvenciájának segítségével, illetve roncsolásos módon, hajlító vizsgálattal. A vizsgálati eredményeket összehasonlítom, hogy milyen mértékű eltérés mutatkozik az eredmények közt, egymáshoz képest milyen pontossággal bírnak a módszerek.