1. MECHANICAL MATERIAL PROPERTIES

 

Table 1:

Material

Type

Density

E

G

poisson

ten - yield stress

ten - ult. stress

ten - yield strain

yield stress - comp.

ult. stress - comp.

ult. stress - shear

thermal expansion

 

 

(Mg/m3)

(GPa)

(GPa)

 

(MPa)

 

(%)

(MPa)

 

 

10-6/deg C

aluminum

typical

2.6-2.8

70-79

26-30

0.33

35-500

100-550

1-45

 

 

 

23

 

1100-h14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2024-T6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5456-h116

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2014-T6

2.8

73

36-41

0.33

410

480

13

 

 

 

 

 

6061-T6

2.8

70

26

0.33

270

310

17

 

 

 

 

 

7075-T6

2.7

72

26

0.33

480

550

11

 

 

 

 

Brass

typical

8.4-8.6

96-110

36-41

0.34

70-550

200-620

4-60

 

 

 

19.1-21.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Yellow Brass

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cold rolled

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

annealed

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Red Brass

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cold rolled

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

annealed

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bronze

typical

8.2-8.8

96-120

36-44

0.34

82-690

200-830

5-60

 

 

 

18-21

Cast Iron

typical

7.0-7.4

83-170

32-69

0.2-0.3

120

69-480

0-1

 

340-1400

 

9.9-12

Concrete

typical

2.3

17-31

na

0.1-0.2

 

 

 

 

10-70

 

7-14

 

reinforced

2.4

17-31

na

0.1-0.2

 

 

 

 

 

 

 

 

lightweight

1.1-1.8

17-31

na

0.1-0.2

 

 

 

 

 

 

 

Copper

typical

8.9

110-120

40-47

0.33-0.36

55-760

230-830

4-50

 

 

 

16.6-17.6

 

annealed

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

hard drawn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Glass

typical

2.4-2.8

48-83

19-35

0.17-0.27

 

30-1000

0

 

 

 

5-11

 

Plate

 

 

 

 

 

70

 

 

 

 

 

 

Fibers

 

 

 

 

 

7000-20000

 

 

 

 

 

Magnesium

typ. alloys

1.76-1.83

41-45

15-17

0.35

80-280

140-340

2-20

 

 

 

26.1-28.8

Monel

67%Ni,30%Cu

8.8

170

66

0.32

170-1100

450-1200

2-50

 

 

 

14

Nickel

 

8.8

210

80

0.31

100-620

310-760

2-50

 

 

 

13

Plastics

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nylon

.88-1.1

2.1-3.4

na

0.4

 

40-80

20-100

 

 

 

70-140

 

Polyethylene

.96-1.4

0.7-1.4

na

0.4

 

7-28

15-300

 

 

 

140-290

Rock

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5-9

 

Granite

2.6-2.9

40-100

na

0.2-0.3

 

 

 

 

50-280

 

 

 

Marble

2.6-2.9

40-100

na

0.2-0.3

 

 

 

 

50-280

 

 

 

Quartz

2.6-2.9

40-100

na

0.2-0.3

 

 

 

 

50-280

 

 

 

Limestone

2.0-2.9

20-70

na

0.2-0.3

 

 

 

 

20-200

 

 

 

Sandstone

2.0-2.9

20-70

na

0.2-0.3

 

 

 

 

20-200

 

 

Rubber

typical

.96-1.3

0.0007-0.004

0.0002-0.001

0.45-0.50

1-7

7-20

100-800

 

 

 

130-200

Sand,soil,gravel

 

1.2-2.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Steel

 

7.85

190-210

75-80

0.27-0.30

 

 

 

 

 

 

10-18

 

cold rolled

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

annealed

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

high strength

 

 

 

 

340-1000

550-1200

5-25

 

 

 

14

 

machine

 

 

 

 

340-700

550-860

5-25

 

 

 

 

 

spring

 

 

 

 

400-1600

700-1900

3-15

 

 

 

 

 

stainless

 

 

 

 

280-700

400-1000

5-40

 

 

 

 

 

tool

 

 

 

 

520

900

8

 

 

 

 

 

structural

 

 

 

 

200-700

340-830

10-40

 

 

 

12

 

astm-a48

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

astm-a47

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

astm-a36

 

 

 

 

250

400

30

 

 

 

12

 

astm-a5242

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

astm-a441

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

astm-a572

 

 

 

 

340

500

20

 

 

 

12

 

astm-a514

 

 

 

 

700

830

15

 

 

 

12

 

wire

 

 

 

 

280-1000

550-1400

5-40

 

 

 

 

Stainless Steel

aisi 302

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

Titanium

typ. alloys

4.5

100-120

39-44

0.33

760-1000

900-1200

10

 

 

 

8.1-11

Tungsten

 

1.9

340-380

140-160

0.2

 

1400-4000

0-4

 

 

 

4.3

Water

fresh

1.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sea

1.02

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wood (dry)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Douglas fir

.48-.56

11-13

 

 

30-50

50-80

 

30-50

40-70

 

 

 

Oak

.64-.72

11-12

 

 

40-60

50-100

 

30-40

30-50

 

 

 

Southern pine

.56-.64

11-14

 

 

40-60

50-100

 

30-50

40-70

 

 

 

 

1.1 FORMULA SHEET

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