Materiaalkunde

Materiaalkunde

Opgave 1

Lijmverbindingen kunnen worden toegepast in constructies om een belastingoverdracht tussen verschillende constructieonderdelen te bewerkstelligen.

1a

Geef kort aan wat het nadeel kan zijn van een enkelvoudige overlapverbinding ten opzichte van een dubbele overlapverbinding bij belasting van de lijmverbinding op afschuiving.

1b

Lijmen zijn beschikbaar in verschillende soorten (polyurethanen, siliconen, etc) en iedere lijmsoort heeft een unieke combinatie van vervormbaarheid en sterkte. Noem twee lijmsoorten die het best geschikt zijn voor het verlijmen van een laagbelaste toepassing waarbij maximale vervorming te voorzien is, zogenaamde afdichtingslijmen?

uitwerking

Opgave 2

Een overlap-lijmverbinding tussen twee even dikke strippen met een zeer hoge rekstijfheid worden op afschuiving belast.

2a

Welk verloop van de schuifspanning in de lijmnaad over de lengte van een relatief lange overlapverbinding is het meest realistisch?

a) Profiel 1

b) Profiel 2

c) Profiel 3

d) Profiel 4

2b

Welke lijmsoort levert bij een overlapverbinding tussen twee dikke stijve aluminium strippen de sterktste lijmverbinding?

a) Eencomponent - Epoxylijm

b) Tweecomponent - Polyurethaan Lijm

uitwerking

Opgave 3

Een overlap-lijmverbinding tussen een dunne aluminium strip en een relatief dikke aluminium strip wordt op afschuiving belast.

3a

Welk verloop van de schuifspanning in de lijmnaad over de lengte van een relatief lange overlapverbinding is het meest realistisch?

a) Profiel 1

b) Profiel 2

c) Profiel 3

d) Profiel 4

3b

Welke lijmsoort levert bij een relatief lange overlapverbinding tussen twee dunne aluminium strippen de sterktste lijmverbinding?

a) Eencomponent Epoxylijm

b) Twee component Epoxylijm

uitwerking

Opgave 4

4a

Plaats de materiaalstructuur die wordt verkregen in volgorde van de afkoelsnelheid, van hoge afkoelsnelheid naar lage afkoelsnelheid.

a) Bainiet, Martensiet, Pearliet

b) Martensiet, Pearliet, Bainiet

c) Martensiet, Bainiet, Perliet

d) Bainiet, Pearliet, Martensiet

4b

Welke stelling is waar?

a) Ontlaten vindt plaats bij een hogere temperatuur dan Veredelen.

b) Veredelen vindt plaats bij een hogere temperatuur dan Ontlaten.

uitwerking

Opgave 5

Van een lijmverbinding met overlap tussen twee strippen is bekend dat de lijmspleet relatief groot is en de strippen weinig vervormen onder belasting.

Hoe verloopt de schuifspanning in de strip op de plaats van de overlapverbinding?

a) Uniform

b) Parabolisch

c) Gelijkmatig aflopend van maximaal naar nul.

uitwerking

Opgave 6

Welke (1 keuze) van deze stellingen is niet waar? a) Voorafgaand aan de fabricage / het vormgeven van bouten wordt het staal zachtgegloeid.

b) Bouten van austenitisch RVS verkrijgen de sterkte door deze te verhitten in het austenietgebied en vervolgens snel af te koelen.

c) Bouten met staalkwaliteit 8.8 zijn overwegend gemaakt van ongelegeerd medium carbon steel, bouten met een hogere sterkte zijn overwegend gemaakt van gelegeerd medium carbon steel.

d) De afkorting CCT staat voor Continuous cooling transformation.

uitwerking

Opgave 7

Van een lijmverbinding met overlap tussen twee strippen is bekend dat de lijmspleet relatief groot is en de strippen weinig vervormen onder belasting.

Teken het verloop van de trekspanning in de strippen op de plaats van de overlapverbinding. Het verloop van de trekspanning kan beschreven worden met:

a) Uniform

b) Parabolisch

c) Gelijkmatig aflopend van maximaal naar nul.

uitwerking

Opgave 8

Een M12-8.8 bout is op sterkte getest in een trekbank. De schroefdraad van de bijbehorende standaard moer blijkt tijdens de test afgeschoven?

Betekent dit dat de schroefverbinding met deze bout en moer niet zal voldoen aan de sterkte eis volgens ISO die volgt uit R_{p0.2} en de spanningsdoorsnede A_s.

a) De schroefverbinding kan nog voldoen aan de ISO eis.

b) De schroefverbinding kan niet meer voldoen aan de ISO eis.

uitwerking

Opgave 9

Van een lijmverbinding met overlap tussen twee strippen is bekend dat de lijmspleet relatief groot is en de strippen weinig vervormen onder belasting.

Hoe verloopt de trekspanning in de strippen over de lengte L van de overlapverbinding?

a) Uniform

b) Parabolisch

c)De trekspanning loopt proportioneel op met x tot x = L

uitwerking

Opgave 10

Een M12-8.8 bout is op sterkte getest in een trekbank waarbij breuk is opgetreden zoals in de afbeelding is weergegeven.

Verklaar de meest waarschijnlijke reden van breuk op deze plaats.

uitwerking

Opgave 11

Geef aan of onderstaande stellingen waar zijn of niet waar.

11a

Bouten met de staalkwaliteit 8.8 hebben een vloeigrens/rekgrens (R_{p0.2}) van minimaal 800 MPa.

a) Waar

b) Niet Waar

11b

Bij het hardingsproces van staal met een koolstofgehalte van 0,4 gew.% C mag het staal niet verhit worden tot boven de 700 \degreeC.

a) Waar

b) Niet Waar

11c

Hooggelegeerde ferritische roestvaststalen bouten hebben een sterkte ongeveer vergelijkbaar met die van ongelegeerd constructiestaal.

a) Waar

b) Niet Waar

11d

Bij het weerstand-puntlassen van aluminium wordt een inert beschermgas gebruikt.

a) Waar

b) Niet Waar

uitwerking

Opgave 12

Lijmverbindingen kunnen worden toegepast in constructies om een belastingoverdracht tussen verschillende constructieonderdelen te bewerkstelligen.

12a

Teken schematisch de spanningsverdeling over de overlap (van rand tot rand) indien een relatief korte enkele overlapverbinding op afschuiving wordt belast voor een stijve lijm. Ga hierbij ervan uit dat de lijmfilm relatief stijf is ten opzichte van de rekstijfheid van de platen

12b

Teken schematisch en bespreek kort het effect van het verlengen van de overlaplengte voor deze stijve lijm. Benoem twee effecten.

uitwerking

Opgave 13

Beschouw een overlap verbinding van twee kunststof strippen die aan elkaar gelijmd zijn. De rek-stijfheid van de strippen is relatief laag ten aanzien van de stijfheid van de lijm. De trekspanning in de strippen neemt lineair af over de lengte L van de lijmspleet.

a) Deze stelling is waar

b) Deze stelling is niet waar

uitwerking

Opgave 14

Lijmverbindingen kunnen worden toegepast in constructies om een belastingoverdracht tussen verschillende constructieonderdelen te bewerkstelligen.

Geef kort aan wat het nadeel kan zijn van een enkelvoudige overlapverbinding ten opzichte van een dubbele overlapverbinding bij belasting van de lijmverbinding op afschuiving (verduidelijk het antwoord met een schets).

uitwerking