Malzemelerin mekanik özelliklerinden bahsetmeye başlamadan önce, konunun kapsamı ve konuya ne şekilde yaklaşacağımız hakkında kısa bir giriş yapalım.
Not: Bu içeriği genişletilmiş haliyle video olarak da izleyebilirsiniz. Dersler başlığı altındaki Malzemelerin Mekanik Davranışları video listesine göz atmak için resme tıklayın.
Malzemelerin mekanik davranışlarını tarif etmek için konuyu iki adımda açıklamaya çalışacağız. Birinci adımda, malzemeleri doğada bulundukları yapılarıyla değil, birer matematiksel kavram olarak ele alacağız. Dolayısıyla, malzemelerin hem atom düzeyindeki yapılarını, hem mikroyapılarını, hem de içerdikleri hataları tamamıyla göz ardı edeceğiz; yani malzemeleri homojen birer cisim olarak düşüneceğiz. Malzemeleri bu şekilde tarif ettikten sonra, bu cisimlerin üzerine bir miktar yük uygulandığında cisimlerin nasıl tepki vereceklerini matematiksel bir problem olarak ele alıp, mukavemet denklemleri ile çözüme ulaşmaya çalışacağız. Katı mekaniği adını verdiğimiz bu yaklaşım sayesinde, mikroskobik ve atom düzeyindeki malzeme yapılarından bağımsız olarak cisimlerin, üzerlerine uygulanan kuvvet altında nasıl davrandıklarına dair bir kavrayış geliştirmeye çalışacağız.
İkinci adımda ise, malzemelerin mekanik davranışları ve yapıları arasındaki ilişkileri anlamaya çalışacağız. Bu yaklaşımda malzemeleri artık birer cisim değil, atomlardan oluşan ve hatalar içeren, gerçek yapılarıyla ele alacağız. Örneğin, bazı malzemelerin kırılgan bir yapıya sahip olmasına rağmen bazı malzemelerin neden sünek bir yapı sergilediklerine, ya da farklı metallerin neden farklı dayanımlara sahip olduklarına bir açıklama getirebilmek için, bu malzemelerin hem mikroskobik, hem de atom düzeyindeki yapılarına bakacağız.
İlerleyen konu başlığından itibaren, mekanik kapsamında kullandığımız bazı temel kavramları tanımlayarak konuya giriş yapacağız.