1. መግቢያ
Shar Modulus, እንደ ሰ, ድምጹን ሳያቀይሩ ቅርፅን ለመለወጥ ለሚሞክሩ ኃይሎች የሚወሰድ የቁሳዊ ግትርነትን ይለካል.
በተግባራዊ ሁኔታ, እሱ አንድ ይዘቶች ተንሸራታች ወይም የተሽከረከሩ የመለዋወጫዎችን ምን ያህል ሊቋቋም እንደሚችል ያንፀባርቃል.
በታሪክ, የ Shear ሞዱሉ ፅንሰ-ሀሳብ ጠንካራ ከሆኑት ሜካኒኮች ልማት ጋር ተለው changed ል, በጦር ውጥረት ውስጥ በቁሳዊ ባህሪው ውስጥ ወሳኝ ልኬት መሆን.
ዛሬ, የ Shear Modulus ን መረዳቱ የመቋቋም ችሎታ ያላቸውን መዋቅሮች እና አካላትን ለመንደፍ አስፈላጊ ነው.
የባዮሜዲካል መከለያዎች አፈፃፀም ለማመቻቸት የአውሮፕላን ክፍሎች ደህንነት ማረጋገጥ, የ Shear ሞዱለሾችን ትክክለኛ እውቀት በበርካታ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ ፈጠራዎችን ይደግፋል.
ይህ ጽሑፍ ከቴክኒካዊ ከቴክኒክ, ሙከራ, የኢንዱስትሪ, እና የወደፊቱ አቅጣጫዎች, በዘመናዊ ምህንድስና አስፈላጊነቱን ማጉላት.
2. Shear Modulus ምንድን ነው?
Shar Modulus, ብዙውን ጊዜ እንደ ሰ, የሸክላ ማቋቋም የቁሳዊ ተቃውሞ የመቋቋም ችሎታን ይመሰርታል, ኃይሎች የሚተገበሩ ሀይሎች ወደ ወለል ላይ ትይዩ በሚተገበሩበት ጊዜ ይከሰታል.
በቀላል አነጋገር, እሱ የሚተገበር አንድ ቁራጭ በ Shear ጭንቀት ውስጥ ቅርፅን እንደሚጨምር ወይም ለመለወጥ ምን ያህል ይለካል.
የእነሱን መጠን ሳይቀይሩ ቅርፅ ያላቸውን አካላት ለመለወጥ በሚሞክሩ ኃይሎች ውስጥ ግዙፍ እና መረጋጋትን በተመለከተ ይህ ንብረት በመሠረታዊነት ውስጥ ይገኛል.
ትርጓሜ እና የሂሳብ ቀረፃ
Shear Moduluss የሸክላ ውጥረት እንደ ሬሾው ተገልጻል (Taut) ለሸክላ ሽርሽር ( m ጋሜስ) በአንድ የቁጥራዊ ገደብ ውስጥ:
G = t ÷ ሐ
እዚህ:
- የጭንቀት ጭንቀት (T\ማግኘትT) በአንድ አሃድ አካባቢ ያለውን ኃይል ይወክላል ወደ ወለል ላይ ትይዩ የሚሆነውን ኃይል ይወክላል, በፓስተሮች ውስጥ ይለካሉ (ፓ).
- ሸራ ( m ጋሜስ) በቁሳዊው ሁኔታ የተካሄደው ተጓዳኝ ነው, ይህም ልኬት የሌለው ብዛት ነው.
አካላዊ ጠቀሜታ
Shear ሞዴሉስ ከቅርጽ ለውጦች ጋር የተጣራ ቁሳዊ ብልሹነት ቀጥተኛ ልኬት ይሰጣል.
አንድ ከፍተኛ የሸለስ ሞዱሉስ ትምህርቱ ጠንካራ እና የተቋቋመ ስም ማቋቋም መሆኑን ያሳያል, መዋቅራዊ አቋማቸውን ለማብቂያ ትግበራዎች ተስማሚ እንዲሆን ማድረግ.
ለምሳሌ, እንደ ብረት ያሉ ብሬቶች ብዙውን ጊዜ በዙሪያው ሞዱሉ ያሳያሉ 80 ጂፒኤ, ጉልህ የሆነ የሸክላ ኃይሎችን የመቋቋም ችሎታቸውን ያመለክታሉ.
በተቃራኒው, እንደ ጎማ ያሉ ቁሳቁሶች በጣም ዝቅተኛ የሸክላ ሞዱሉስ አላቸው (በግምት 0.01 ጂፒኤ), በመጠምጠጣጭ ሁኔታ በቀላሉ እንዲገፉ ያስችላቸዋል እና ወደ መጀመሪያው ቅርፅ እንዲመለሱ ያስችላቸዋል.
ከዚህም በላይ, Shar Moarkulus በተለያዩ ሜካኒካዊ ባህሪዎች መካከል ባለው ግንኙነት ውስጥ ወሳኝ ሚና ይጫወታል. ከወጣቱ ሞዱለስ ጋር ያገናኛል (ኢ) እና የ Posisson ጥምርታ (n) በግንኙነቱ በኩል:
G = e ÷ 2(1+n)
ኢንጂነሪንግ እና በቁሳዊ ሳይንስ አስፈላጊነት
Shear Moduluss በበርካታ መተግበሪያዎች ውስጥ ወሳኝ ነው:
- መዋቅራዊ ምህንድስና: እንደ ድልድዮች ወይም ህንፃዎች የመጫን-ድል አድራጊዎችን መዋቅር በሚፈጠርበት ጊዜ, መሐንዲሶች የተጠቀሙባቸው ቁሳቁሶች የመዋቅሩ ውድቀትን ለመከላከል የጫካ ጉድለቶችን መቋቋም እንደሚችሉ ማረጋገጥ አለባቸው.
- አውቶሞቲቭ እና ኤሮስፖርተሮች ኢንዱስትሪዎች: የአካል ጉዳተኞች የተካተቱ ጭነቶች የተጋለጡ ናቸው, እንደ ድራይቭ SHAFFTS ወይም ተርባይኖች, አፈፃፀምን እና ደህንነትን ለመጠበቅ ከከፍተኛ የሸርለስ ሞዱሉ ጋር ቁሳቁሶችን ይፈልጋል.
- ማምረቻ እና የቁስ ምርጫ: ፍንጭነት ሚዛን የሚመለከቱትን ተገቢ ቁሳቁሶችን ለመምረጥ መሐንዲሶች በሸለቆው ሞዱሉስ ውሂብ ላይ ይተማመናሉ, ተለዋዋጭነት, እና ዘላቂነት.
3. ሳይንሳዊ እና ሥነ-መለኮታዊ መሠረት
የ Shear ሞዱሉስ የተሟላ መረዳቱ በአቶሚክ ደረጃ ይጀምራል እና ኢንጂነሪንግ ውስጥ ጥቅም ላይ የዋሉ የማክሮኮፕቲክ ሞዴሎች ይዘልቃል.
በዚህ ክፍል, የጫካ ባህሪን የሚያስተዳድሩ ሳይንሳዊ እና ሥነ-መለኮታዊ መከላከያዎችን እንመረምራለን, የታይቲክ መዋቅሮችን ለማመልከት ወደ ሚታዩ ሜካኒካል ባህሪዎች እና የሙከራ መረጃዎች ጋር መገናኘት.
አቶም እና ሞለኪውላዊ መሠረት
በቁሳዊው የፍሳሽ ማስወገጃ አወቃቀር ውስጥ አቶሞች ከሚገኙት ግንኙነቶች በመሠረታዊነት የመነጨ ነው.
በአጉሊ መነጽር ደረጃ, የጫካ ጉድጓድን ለመቋቋም የሚያስችል ችሎታ በርቷል:
- አቶሚክ ማጠቢያ:
በብረታ ብረት ውስጥ, በብረት ቦንድ ውስጥ የሚከናወኑ ኤሌክትሮኖች አቶሞች አጠቃላይ ትብብርን በሚጠብቁበት ጊዜ አንዳቸው ለሌላው እንዲንሸራተቱ ያስችላቸዋል.
በተቃራኒው, Chemarics እና ioniic ንፅፅሮች የመውደቅ እንቅስቃሴን የሚገድቡ አቅጣጫዎችን ያስተካክላሉ, በዚህ ምክንያት ዝቅተኛ ትብብር እና ከፍተኛ ምግብን ያስከትላል. - ክሪስታል አወቃቀር:
ፊት-አተካኩ ኪዩብ ውስጥ በክሪስታል ማንኪያ ውስጥ አቶሞች ማዘጋጀት (ኤፍ.ሲ.ሲ), አካል-ተኮር ኪዩቢክ (ቢሲሲ), ወይም ሄክሳጎን የተስተካከለ የታሸገ (HCP)- የሸክላዎች የመቋቋም ችሎታ.
FCC ብረቶች, እንደ አልሚኒየም እና መዳብ, በተለምዶ በበርካታ የመንሸራተያው ስርዓቶች ምክንያት ከፍ ያለ ቱቦን ያሳያል, የ BCC ብረቶች እንደ ቱንግስት ያሉ ቢ.ሲ.ኤስ.. - የመዋለሻ ዘዴዎች:
ተተግብሯል, ቁሳቁሶች በዋነኛነት በመተላለፉ እንቅስቃሴ በኩል.
የትራፊክ ፍሰት የሚንቀሳቀሱበት ምቾት በሸርቆ ማሞቅ ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል; እንደ የእህል ድንበሮች መሰናክሎች ወይም የእድል የመለያ እንቅስቃሴ እንቅስቃሴ, በዚህ መንገድ ቁሳዊውን የመቋቋም ችሎታን የሚጨምር ነው.
ሥነ-መለኮታዊ ሞዴሎች
በጦር ውጥረት ውስጥ ያሉ ቁሳቁሶች ባህሪ በጥሩ ሁኔታ የመለጠጥ ጽንሰ-ሀሳቦች ተገልጻል, በአለቆው ገደብ ውስጥ ያሉ የመስመር ግንኙነቶች ይገምግሙ. ቁልፍ ሞዴሎች ያካትታሉ:
- መስመራዊ አቀማመጥ:
የ HOKE ሕግ, G = t ÷ ሐ, አንድ ቀላል ገና ጠንካራ ሞዴልን ይሰጣል. ይህ መስመራዊ ግንኙነት ቁሳዊው በተመጣጠነ ሁኔታ እስከሚያጠናው ድረስ እውነትን ይይዛል.
በተግባራዊ ሁኔታ, ይህ ማለት ከፍ ካለው የሸክላ ሞዱሉ ጋር ያለው ቁሳቁስ ተመሳሳይነት ያለው ሁኔታን በተመሳሳይ ውጤታማ በሆነ የጫካ ጭንቀት ስር የበለጠ ውጤታማ በሆነ መንገድ ይቃወማል ማለት ነው. - Isotropic vs. Anisotrociopic ሞዴሎች:
አብዛኛዎቹ የመግቢያ ሞዴሎች ግምቶች Isotrocpic ናቸው, በሜካኒካዊ ባህሪያቸው ትርጉም በሁሉም አቅጣጫዎች አንድ ወጥ ናቸው.
ቢሆንም, ብዙ የላቁ ቁሳቁሶች, እንደ ጥንቅር ወይም ነጠላ ክሪስታሎች ያሉ, ኤግዚቢሽን ባለሙያ.
በእነዚህ አጋጣሚዎች, የሸንጎው ሞዱሉ አቅጣጫ የሚለያይ ነው, እና የታሸገ ካልኩለስ የቁሳዊ ምላሽን ሙሉ በሙሉ ለመግለጽ አስፈላጊ ይሆናል. - ባለሞያ እና ቪክኮላይስቲክ ሞዴሎች:
ለ polymers እና ባዮሎጂስቶች ሕብረ ሕዋሳት, የጭንቀት-ውጥረት ግንኙነቶች ብዙውን ጊዜ ከእንቅስቃሴው ይደሰታሉ.
የቪክኮላይስቲክ ሞዴሎች, የትኛው ጊዜያዊ-ጥገኛ ባህሪን ያካተተ ነው, የእነዚህ ቁሳቁሶች ዘላቂነት ወይም ለሳይክሮሲሊ ኃይሎች ምን ምላሽ እንደሚሰጡ እንዲተነብዩ ይረዱ.
እንደነዚህ ያሉት ሞዴሎች እንደ ተለዋዋጭ የኤሌክትሮኒክስ እና የባዮሜዲካል መቆለፊያዎች ያሉ መተግበሪያዎች ወሳኝ ናቸው.
የሙከራ ማረጋገጫ እና ውሂብ
የሥነ-ምግባር ልኬቶች የንድፈ ሃሳቦችን ሞዴሎች በማረጋገጥ ወሳኝ ሚና ይጫወታሉ. በርካታ የሙከራ ቴክኒኮች ተመራማሪዎች በከፍተኛ ትክክለኛ ትክክለኛነት እንዲለዩ ያስችላቸዋል:
- የመጥፎ ሙከራዎች:
በመጥፎ ሙከራዎች ውስጥ, ሲሊንደሮሎጂካል ናሙናዎች ለሽያጭ ኃይሎች የተጋለጡ ናቸው.
የመጠምዘዣ እና የተተገበረ ቶንግንግ ቀጥታ የሸክላ ጭንቀት እና ውጥረት ቀጥተኛ ልኬቶችን ይሰጣል, ከየትኛው ሸለቆለ.
ለምሳሌ, በአረብ ብረት ላይ የመጥፎ ሙከራዎች በተለምዶ የሸክላዎችን እሴቶችን ይይዛሉ 80 ጂፒኤ. - የ Ultrasonic ሙከራ:
ይህ አጥፊ ቴክኒኮችን ፍቃድ በመጠቀም, ንጣፍ በመላክ እና ፍጥነትን በመለካት ያካትታል.
የአልትራሳውንድ ሙከራ ፈጣን እና አስተማማኝ ልኬቶችን ይሰጣል, ለማምረቻ ጥራት ጥራት አስፈላጊ ነው.
- ተለዋዋጭ ሜካኒካል ትንተና (DMA):
DMA ከበርካታ የሙቀት መጠን እና ድግግሞሽዎች በላይ የቁሶች ያላቸውን የቁሶች ገጽታዎች ይለካል.
ይህ ዘዴ በተለይ ለ polymers እና ለግልፅሞች ጠቃሚ ነው, የሸክላ ቀሚስ ሙቀትን በከፍተኛ ሁኔታ ሊለያይ የሚችልበት ቦታ.
የግንኙነት መረጃ ቅጽበታዊ ገጽ እይታ
| ቁሳቁስ | ሸረር ሞዱሉስ (ጂፒኤ) | ማስታወሻዎች |
|---|---|---|
| ለስላሳ ብረት | ~ 80 | የተለመደው መዋቅራዊ ብረት, ከፍተኛ ግትርነት እና ጥንካሬ; በግንባታ እና በራስ-ሰር ውስጥ ጥቅም ላይ የዋለው. |
| አይዝጌ ብረት | ~ 77-80 | ግትርነት ውስጥ መለስተኛ ብረት ተመሳሳይ ነው, በተሻሻለ የቆሸሸ መቋቋም መንገድ ጋር. |
| አሉሚኒየም | ~ 26 | ቀላል ክብደት ብረት; ከአረብ ብረት ይልቅ ዝቅተኛ ግትርነት ግን ለመቅረጽ እና ለአየር አየር መንገድ ትግበራዎች ምርጥ. |
| መዳብ | ~ 48 | ሚዛን እና ግትርነት; በኤሌክትሪክ እና በሙቀት ማመልከቻዎች ውስጥ በሰፊው ጥቅም ላይ የዋሉ. |
| ቲታኒየም | ~ 44 | ከፍተኛ ጥንካሬ-ወደ-ክብደት ጥምርታ; ለኤርሮፕስ አስፈላጊ ነው, ባዮሬክላይን, እና ከፍተኛ አፈፃፀም ማመልከቻዎች. |
| ላስቲክ | ~ 0.01 | በጣም ዝቅተኛ የሸክላ ሞዱሉስ; በጣም ተለዋዋጭ እና ተለጣፊ, በማህረጅ እና ትራስ መተግበሪያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ውሏል. |
| ፖሊ polyethylene | ~ 0.2 | በዝቅተኛ ግትርነት የተለመደው የሙቀት ቦታ; ሞሊቱስ በሞለኪውል አወቃቀር ላይ በመመስረት ሊለያይ ይችላል. |
| ብርጭቆ (ሶዳ-ሎሚ) | ~ 30 | ብሪሽ እና ግትር; በዊንዶውስ እና በእቃ መያዣዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ውሏል; ዝቅተኛ ትብብርን ያሳያሉ. |
| አሉሚኒየም (ሴራሚክ) | ~ 160 | በጣም ከፍተኛ ግትርነት እና የመቋቋም ችሎታን መልበስ; መሳሪያዎችን እና ከፍተኛ የሙቀት መተግበሪያዎችን በመቁረጥ ጥቅም ላይ ውሏል. |
| እንጨት (ኦክ) | ~ 1 | Anysotropic እና ተለዋዋጭ; በተለምዶ ዝቅተኛ የሸክላ ሞዱሉስ, በእህል አቅጣጫ እና እርጥበት ይዘት ላይ የተመሠረተ ነው. |
4. የ Shear Moduluss ን የሚመለከቱ ምክንያቶች
የሸንበቆው ሞዱሉ (ጂ) አንድ ቁሳቁስ በተለያዩ ውስጣዊ እና ከፀደቁ ሁኔታዎች ተጽዕኖ ያሳድራል, የጫካ ጉድጓድ የመቋቋም ችሎታውን ይነካል.
እነዚህ ምክንያቶች በመዋቅራዊ ምርጫ ውስጥ ወሳኝ ሚና ይጫወታሉ, ሜካኒካል, እና የኢንዱስትሪ መተግበሪያዎች.
ከታች, ከበርካታ አመለካከቶች ውስጥ የሸርጎችን ሞዱሉስ የሚነካ ቁልፍ መለኪያዎች እንመረምራለን.
4.1 ቁሳዊ ስብስቦች እና ጥቃቅን ጥቃቅን
የኬሚካል ቅንብር
- ንፁህ ብሬቶች vs. ቅይጥ:
-
- ንፁህ ብረት, እንደ አልሙኒየም (G≈26 GPA) እና መዳብ (G≈48 GPA), በደንብ የተገለጸ የሸክላ ሞዱሉ.
- መቀየሪያዎችን ማሰማራት Modulus modulus; ለምሳሌ, ካርቦን ወደ ብረት ማከል (እንደ ብረት) ግትርነትን ይጨምራል.
- ንጥረ ነገሮችን የማሰማራት ውጤት:
-
- ኒኬል እና ሞሊብኒም አቶሚክ ማሸጊያዎችን በማሻሻል ብረትን ያጠናክሩ, መጨመር g.
- አልሙኒየም-ሊቲየም አልሎ (በአየር ላይ ጥቅም ላይ ይውላል) ከንጹህ አልሙኒየም ይልቅ ከፍ ያለ የሸክላ ማሞሌን ያሳያል.
የእህል መዋቅር እና መጠን
- በጥሩ ሁኔታ የተያዙ ናቸው. የተቆራረጡ እቃዎች:
-
- በጥሩ ሁኔታ የተያዙ ብረቶች በአጠቃላይ ያሳያሉ ከፍ ያለ ሸለቆ በእህል ወሰን ማጠናከሪያ ምክንያት.
- የተቆራረጠ ጥራቶች ቁሳቁሶች በቀላሉ በቀላሉ በጦር ውጥረት ውስጥ ይመድባሉ.
- ክሪስታል vs. የአሞሮፊስ ቁሳቁሶች:
-
- ክሪስታል ብሬቶች (ለምሳሌ., ብረት, እና ቲታኒየም) በደንብ የተገለጸ የሸክላ ሞዱሉስ ይኑርዎት.
- የአሞሮፊስ ፈሳሽ (ለምሳሌ., ብርጭቆ, ፖሊመር) አንድ ወጥ ያልሆነ የጭነት ባህሪይ ያሳዩ.
ጉድለቶች እና መወጣት
- የመዋጀት መቆጣጠሪያ:
-
- ከፍተኛ የመዋጀት መጠን (ከፕላስቲክ ማሻሻያ) የመሳሪያዎች ተንቀሳቃሽነት በመጨመር ምክንያት የሸክላ ቀሚስ መቀነስ ይችላል.
- ባዶ እና የብልግና ውጤቶች:
-
- ቁሳቁሶች ከፍ ካለው የብልት ስሜት ጋር (ለምሳሌ., የሰደዱ ብረቶች, ፎርሞች) በተካፈለው በተካሄደው የጭነት መንገድ ጎዳናዎች ምክንያት በ Shear Modulus ላይ በከፍተኛ ሁኔታ ዝቅ ያድርጉ.
4.2 የሙቀት ውጤቶች
የሙቀት ደም ማባከን
- Shar Modulus ከጨመረ መጠን ጋር ይቀንሳል ምክንያቱም የአቶሚክ ቦንድዶች እንደ የሙቀት ነጠብጣቦች ያካተቱ ናቸው.
- ለምሳሌ:
-
- ብረት (G≈80 GPA በክፍል ሙቀት ውስጥ) በ 500 ° ሴ ውስጥ ወደ ~ 60 GPA ይወርዳል.
- አሉሚኒየም (G≈266 GPA በ 20 ° ሴ) በ 400 ° ሴ ውስጥ ወደ ~ 15 GPA ይወርዳል.
Creogenic ተፅእኖዎች
- በጣም በዝቅተኛ የሙቀት መጠን, ቁሳቁሶች የበለጠ ብሪሽ ይሆናሉ, እና የጫካው ሞዱሉ ይጨምራል በተገደበ አቶሚክ እንቅስቃሴ ምክንያት.
- ለምሳሌ:
-
- ታይታኒየም አልሎይስ በደህና ሙቀት ውስጥ የተሻሻለ የጦር ግትርነትን ያሳያል, ለጠፈር ትግበራዎች ተስማሚ ያድርጓቸው.
4.3 የሜካኒካዊ ማቀነባበሪያ እና የሙቀት ሕክምና
ሥራ ማጠንከር (ቀዝቃዛ ሥራ)
- የፕላስቲክ ዲቪሽን (ለምሳሌ., ማንከባለል, ማስመሰል) የ Shear Modulus ይጨምራል በመለያየት እና የእህል መዋቅር በማያያዝ.
- ለምሳሌ:
-
- የቀዝቃዛ ሥራ መዳብ ሀ ከፍ ያለ ሸለቆ ከተወነዘ የመዳብ.
የሙቀት ሕክምና
- ማቃለል (በማሞቅ በዝግታ ማቀዝቀዝ) ውስጣዊ ጭንቀቶችን ይቀንሳል, የሚመራ ዝቅተኛ የሸክላ ሞዱሉስ.
- ማቃጠል እና ማቃጠል ቁሳቁሶችን ያጠናክሩ, ጭራጭቅ.
ቀሪዎቹ ጭንቀቶች
- ብየዳ, ማሽነሪ, እና የቀረቡ ውጥረቶችን ያስተዋውቃሉ, የትኛው በአከባቢው ማሸጊያ ማሸጊያ ማድረግ ይችላል.
- ለምሳሌ:
-
- ውጥረት-እፎይታ ያለ አክብሮት ከሌለው ብረት ጋር ሲነፃፀር የበለጠ ዩኒፎርም ሞሊሉስ አለው.
4.4 የአካባቢ ተጽዕኖዎች
መሰባበር እና ኦክሳይድ
- የቆርቆሮዎች ቁሳዊ ጥንካሬን ያሟላል የአቶሚክ ማጠቢያ ቤትን መቀነስ, ወደ ዝቅተኛ Shear Modulus ይመራዋል.
- ለምሳሌ:
-
- በተዘበራረቀ ብረት ውስጥ ክሎራይድ የተደነገገረ ብስጭት ከጊዜ በኋላ ያለውን መዋቅር ያዳክማል.
እርጥበት እና እርጥበት ውጤቶች
- ፖሊመሮች እና ኮምፖሆይስ እርጥበት እርጥበት, የሚመራ ፕላስቲክ, የሚቀንሰው ግትርነትን ይቀንሳል?.
- ለምሳሌ:
-
- የኢዮስሲካ አወዳድሮዎች ሀ 10-20% ለረጅም ጊዜ ለረጅም ጊዜ መጋለጥ ከረጅም ጊዜ መጋለጥ በኋላ.
የጨረራ መጋለጥ
- ከፍተኛ ኃይል ጨረር (ለምሳሌ., ጋማ ጨረሮች, ኒውቶሮን ፍሰት) በሜትሎች እና ፖሊመር ውስጥ ያሉ ክሪስታል መዋቅሮች, የሸርጎ ማዶ.
- ለምሳሌ:
-
- የኑክሌር የኃጢያትር ቁሳቁሶች በጨረር-አልባሳት ጉድለቶች ምክንያት የመጥፋት ልምድን ያካሂዳሉ.
4.5 ትንበያ ሰአት እና አቅጣጫዊ ጥገኛነት
Isotropic vs. Anisotropropic ቁሳቁሶች
- Isotropic ቁሳቁሶች (ለምሳሌ., ብረቶች, ብርጭቆ) ኤግዚቢሽን በሁሉም አቅጣጫዎች የማያቋርጥ modulus.
- Anisotropropic ቁሳቁሶች (ለምሳሌ., ጥንቅሮች, እንጨት) አሳይ አቅጣጫ ጥገኛ sheer star.
- ለምሳሌ:
-
- እንጨት (G በአግባቡ እና በእህል ውስጥ በከፍተኛ ሁኔታ ይለያያል).
ፋይበር-የተጠናከረ ጥንቅር
- የካርቦን ፋይበር ኮምፓቶች ፋይበር በሚገኘው አቅጣጫ ላይ ከፍተኛ የሸክላ ማሞደር አላቸው ግን በጣም ዝቅተኛ ወደ ቃበሮች.
- ለምሳሌ:
-
- ካርቦን-ፋይበር ኢፖሮስ (G≈5-50 GPA በ Fiber አቀማመጥ ላይ በመመርኮዝ).
5. Shear Modulus vs. የወጣት ሞዱሉስ
Shar Modulus (ጂ) እና የወጣት ሞዱሉ (ኢ) ለተለያዩ የተለያዩ የመካድ ዓይነቶች የቁስ ምላሽን የሚገልጹ ሁለት መሠረታዊ ሜካኒካዊ አካላት ናቸው.
ሁለቱም የግትርነት ዘዴዎች ናቸው, እነሱ የተጫኑ ለውጭ ሁኔታዎችን-Shear እና axial ውጥረትን ለተለያዩ.
ልዩነቶቻቸውን መገንዘብ, ግንኙነቶች, እና መተግበሪያዎች ለቁሳዊ ምርጫ እና የምህንድስና ንድፍ ወሳኝ ናቸው.
ትርጓሜ እና የሂሳብ መግለጫዎች
የወጣት ሞዱሉስ (ኢ) - ዘመናዊው ግትርነት
- ፍቺ: የወጣት ሞዴሉስ በ UNAXALIALALIALLALLALLALIALLALIALIALIALIL / ARALINGIN / Scardivery) ስር ያለውን የቁጥር ግትርነት ይለካል.
- የሂሳብ አገላለጽ:
E = σ ÷ ሠ
የት:
ሀ = መደበኛ ውጥረት (በአንድ ክፍል አካባቢ ኃይል)
ሠ = መደበኛ ውጥረት (በአንድ የመጀመሪያ ደረጃ ርዝመት ይቀይሩ)
- አሃዶች: ፓስካል (ፓ), በተለምዶ በ GPA ውስጥ ለግንድስና ቁሳቁሶች ይገለጻል.
በ Shear Modulus እና በወጣት ሞዱሉስ መካከል ያለው ግንኙነት
ለ ISOTOCic ቁሳቁሶች (ቁሳቁሶች በሁሉም አቅጣጫዎች ውስጥ ወጥ የሆነ ንብረቶች ያላቸው ቁሳቁሶች), E እና g በኪሱሰን ሬሾ በኩል የተዛመዱ ናቸው (n), ይህም የኋለኛውን የኋላ ጩኸት ሬሾን ወደ AXXial Calliin የሚገልፀውን:
G = e ÷ 2(1+n)
የት:
- G = sharkulus
- ሠ = የወጣት ሞዴሉስ
- ν = የ Posisson ጥምርታ (በተለምዶ ከ 0.2 ወደ 0.35 ለብረታ ብረት)
በ Shar Modulus እና በወጣት Modulus መካከል መሠረታዊ ልዩነቶች
| ንብረት | የወጣት ሞዱሉስ (ኢ) | ሸረር ሞዱሉስ (ጂ) |
|---|---|---|
| ፍቺ | በ transix / Mardrice ውጥረት ውስጥ ግትርነትን ይለካዋል | በጦር ውጥረት ውስጥ ግትርነት ይለካዋል |
| የጭንቀት አይነት | መደበኛ (አክሲያል) ውጥረት | የጭንቀት ጭንቀት |
መበላሸት |
ርዝመት ይቀይሩ | በቅርጽ ለውጥ (angular መዛባት) |
| የኃይል አቅጣጫ | ወደ ላይኛው ወለል ላይ የሚተገበር | ወደ መሬት ትይዩ ተተግብሯል |
| የተለመደው ክልል | ከሸንጎው ሞዱሉስ ከፍ ያለ | ከወጣት ሞዱሉ |
| ለምሳሌ (ብረት) | E≈200 GPA | G≈80 GPA |
6. ማጠቃለያ
Shear ሞዴሉስ በቁጥጥር ስር ውጥረትን የመቋቋም ችሎታን የመቋቋም ችሎታን የሚያስተካክል የፒአይቪል ንብረት ነው.
የሳይንሳዊ መርሆዎችን በመረዳት, የመለኪያ ቴክኒኮችን,
እና የ Shear Moduluss ላይ ተጽዕኖ ያሳድራሉ, መሐንዲሶች በ AEEROCEE ውስጥ ላሉ መተግበሪያዎች የቁስ ምርጫ እና ዲዛይን ማሻሻል ይችላሉ, አውቶሞቲቭ, ግንባታ, እና የባዮሜዲካል መስኮች.
በዲጂታል ሙከራ ውስጥ መሻሻል, ናኖቴክኖሎጂ, እና የመረዳት ችሎታ ያለው የማኑፋሪቸሮች ግንዛቤያችንን እና አጠቃቀማችንን የበለጠ ለማጣራት ተስፋ, ፈጠራን ማሽከርከር እና የምርት አስተማማኝነትን ማሻሻል.
በመሰረቱ, የ Shear ሞዱሉስ ውስጠ-ባህሪያትን ማስተማር የቁሳዊ ባህሪን የመተንበይ ችሎታችንን ብቻ ያሻሽላል
ግን ደግሞ ደህንነቱ የተጠበቀ እንዲሆን አስተዋጽኦ ያደርጋል, የበለጠ ውጤታማ, እና ለአካባቢ ተስማሚ ቴክኖሎጂዎች.
ምርምር በዝግመተ ለውጥ እንደቀጠለ, የሸርጦሽሽሽ ልኬቶች እና ትግበራ የወደፊት ተስፋ ተስፋ ሰጪ እና መለዋወጥ ይመስላል.
