الإجهاد مقابل سلالة

الإجهاد مقابل. أَضْنَى: المفاهيم الرئيسية لعلوم المواد

محتويات يعرض

1. مقدمة

الإجهاد والسلالة هي مفاهيم أساسية في علوم المواد والهندسة الميكانيكية, لعب دور حاسم في تحديد أداء المواد وفشلها تحت الحمل.

هذه الخصائص ضرورية في التصميم الهيكلي, تصنيع, وتحليل الفشل.

يشير الإجهاد إلى المقاومة الداخلية التي تتطورها المادة لكل وحدة مساحة عندما تتعرض للقوى الخارجية, في حين أن الضغط يقيس تشوه المادة استجابة لهذا الضغط.

إن فهم علاقتهم يساعد المهندسين على اختيار المواد المناسبة, توقع نقاط الفشل, وتحسين التصميمات لمختلف التطبيقات, من الجسور والطائرات إلى الإلكترونيات الدقيقة.

توفر هذه المقالة تحليلًا متعمقًا للإجهاد والسلالة, استكشاف تعريفاتهم, تركيبات رياضية, طرق الاختبار, العوامل المؤثرة, والتطبيقات الصناعية.

2. أساسيات التوتر والضغط

ما هو التوتر?

ضغط (أ) هل القوة المطبقة لكل وحدة مساحة داخل مادة. يحدد كيف تقاوم القوى الداخلية الأحمال الخارجية ويتم التعبير عنها رياضيا:

σ = f ÷ a

أين:

  • ف هي القوة المطبقة (ن),
  • أ هي المنطقة المستعرضة (م).

أنواع التوتر

  • إجهاد الشد: يفصل المادة, زيادة طولها (على سبيل المثال, تمديد سلك فولاذي).
  • إجهاد الضغط: يضغط على المواد معًا, تقليل طوله (على سبيل المثال, ضغط عمود ملموس).
  • إجهاد القص: يسبب الطبقات المجاورة للمادة تنزلق عبر بعضها البعض (على سبيل المثال, القوى التي تعمل على المفاصل المزعجة).
  • إجهاد الالتواء: نتائج من قوات التواء (على سبيل المثال, يتم تطبيق عزم الدوران على رمح دوار).

    أنواع التوتر
    أنواع التوتر

ما هو الضغط?

أَضْنَى (ه) هو مقياس لتشوه المادة بسبب الإجهاد التطبيقي. إنها كمية بدون أبعاد تمثل نسبة التغيير في الطول إلى الطول الأصلي:

e = ΔL ÷ l0

أين:

  • ΔL هو التغيير في الطول (م),
  • L0 هو الطول الأصلي (م).

أنواع الضغط

  • سلالة طبيعية: بسبب الإجهاد الشد أو الضغط.
  • سلالة القص: نتائج تشويه الزاوي.

3. العلاقة بين الإجهاد مقابل. أَضْنَى

فهم العلاقة بين ضغط و أَضْنَى أمر أساسي في العلوم والهندسة المادية.

تساعد هذه العلاقة في التنبؤ بكيفية استجابة المواد للقوى الخارجية, ضمان النزاهة الهيكلية والموثوقية في التطبيقات المختلفة, من الجسور والطائرات إلى عمليات الزرع الطبية والمنتجات الاستهلاكية.

قانون هووك: العلاقة المرنة

في منطقة مرنة, معظم المواد تظهر أ العلاقة الخطية بين الإجهاد (سيجما) وسلالة (ه varepsilone), تحكمها قانون هووك:

σ = e ⋅ e

أين:

  • σ = الإجهاد (PA أو N/M²)
  • ه = معامل يونغ (معامل المرونة, في السلطة الفلسطينية)
  • ه = سلالة (أبعاد)

هذه المعادلة تعني أنه داخل المواد حد مرن, الإجهاد والسلالة متناسبة مباشرة.

عند إزالة الحمل, تعود المادة إلى شكلها الأصلي. قيمة معامل يونغ يحدد صلابة المادة:

  • عالية ه (على سبيل المثال, فُولاَذ, التيتانيوم) → قاسية وأقل مرونة
  • منخفض ه (على سبيل المثال, ممحاة, البوليمرات) → مرنة ومشوه بسهولة

على سبيل المثال, الصلب لديه معامل الشباب ~ 200 GPA, مما يجعلها أكثر صلابة من الألمنيوم (~ 70 GPA) أو المطاط (~ 0.01 GPA).

مرنة مقابل. تشوه البلاستيك

بينما ينطبق قانون هوك على منطقة مرنة, تصل المواد في النهاية إلى أ نقطة العائد حيث يصبح التشوه دائم.

  • تشوه مرن: تعود المادة إلى شكلها الأصلي بعد إزالة الإجهاد.
  • تشوه البلاستيك: تخضع المادة لتغييرات لا رجعة فيها ولا تعود إلى شكلها الأصلي.

منحنى الإجهاد والإجهاد النقاط الرئيسية

أ منحنى الإجهاد والانفعال يمثل بيانيًا كيف تتصرف المادة تحت الحمل.

منحنى إجهاد الإجهاد
منحنى الإجهاد والانفعال
  1. منطقة مرنة: العلاقة الخطية بعد قانون هوك.
  2. نقطة العائد: مستوى الإجهاد حيث يبدأ تشوه البلاستيك.
  3. منطقة بلاستيكية: يستمر التشوه دون زيادة الإجهاد الإضافي.
  4. قوة الشد القصوى (UTS): الحد الأقصى للضغط الذي يمكن أن يتحمله المادة.
  5. نقطة الكسر: تنكسر المادة تحت الضغط المفرط.

ل مواد الدكتايل (على سبيل المثال, الألومنيوم, الفولاذ الطري), يحدث تشوه البلاستيك قبل الفشل, السماح بامتصاص الطاقة قبل الانهيار.

مواد هشة (على سبيل المثال, زجاج, السيراميك) كسر فجأة مع تشوه بلاستيكي ضئيل أو معدوم.

جدول ملخص: علاقة الإجهاد

ميزة منطقة مرنة منطقة بلاستيكية
تعريف الإجهاد والسلالة متناسبة يحدث تشوه دائم
قانون الحكم قانون هووك السلوك البلاستيكي غير الخطية
الرجوع إلى الوراء عكسها تماما لا رجعة فيه
نقطة العائد? لا نعم
مثال المواد فُولاَذ (ضمن نطاق مرن), ممحاة (سلالة منخفضة) نحاس, الألومنيوم (تحت الضغط العالي)

4. العوامل التي تؤثر على الإجهاد وسلوك السلالة

فهم العوامل التي تؤثر ضغط و أَضْنَى السلوك أمر بالغ الأهمية لاختيار المواد, تصميم, وتحليل الأداء.

تؤثر العوامل الجوهرية والخارجية المختلفة على كيفية استجابة المواد للقوى المطبقة, يؤثر على قوتهم, ليونة, مرونة, والسلوك العام تحت الضغط.

دعونا نستكشف هذه العوامل المتعمقة.

تكوين المواد والبنية المجهرية

بنية ذرية وجزيئية

يحدد ترتيب الذرات أو الجزيئات في مادة خصائصه الميكانيكية و, بالتالي, سلوكه تحت الضغط.

مواد مع أنواع الترابط المختلفة (التساهمية, معدني, أيوني, إلخ.) إظهار ردود مميزة على التشوه.

  • المعادن: عادةً ما تظهر ليونة عالية وتكون قادرة على صيد تشوه بلاستيكي كبير قبل الفشل.
    هيكلهم الذري (الشبكات البلورية) يسمح بخلع التحرك, تمكينهم من امتصاص الإجهاد والضغط بشكل فعال.
  • البوليمرات: تستجيب سلاسلهم الجزيئية بشكل مختلف اعتمادًا على نوع البوليمر (اللدائن الحرارية, Thermossets, المرنة).
    على سبيل المثال, المرنة قابلة للتشوه إلى حد كبير تحت الضغط المنخفض, في حين أن الحراري قد تصبح هشة بعد تعرضها لدرجات حرارة عالية أو إجهاد.
  • سيراميك: هذه عادة ما يكون لها روابط أيونية أو تساهمية, التي توفر القوة ولكن تحد من حركة الخلع.
    نتيجة ل, السيراميك تميل إلى كسر بسهولة تحت الضغط, مع القليل من التشوه البلاستيكي.

هيكل الحبوب

حجم وتوجيه الحبوب (الهياكل البلورية في المعادن) يؤثر بشكل كبير على الإجهاد مقابل. سلوك السلالة:

  • المواد ذات الحبيبات الدقيقة: عادةً ما تظهر قوة الشد المحسنة ومقاومة أعلى لكسر لأن حدود الحبوب تعرقل حركة الخلع.
  • مواد الحبيبات الخشنة: قد تظهر ليونة أعلى ولكن انخفاض قوة الشد بسبب المسافات الأكبر بين الاضطرابات, جعلهم أكثر عرضة للفشل تحت الضغط.

المراحل والسبائك

في السبائك, وجود مراحل مختلفة أو توزيع هذه المراحل (على سبيل المثال, الفريت والبيرليت في الصلب) يؤثر على سلوك الإجهاد والسلالة. على سبيل المثال:

  • سبائك الصلب: من خلال تغيير تكوين السبائك, يمكن للمهندسين ضبط قوة غلة المواد, صلابة, والصلابة لتلبية متطلبات الأداء المحددة.

درجة حرارة

تلعب درجة الحرارة دورًا مهمًا في تحديد الخصائص الميكانيكية من المواد, يؤثر على مرنة و بلاستيك السلوكيات.

  • في درجات حرارة عالية, تصبح المعادن عمومًا أكثر دكتايل, وتناقص قوة العائد.
    على سبيل المثال, الألومنيوم يصبح أكثر مرونة في درجات حرارة مرتفعة, بينما فُولاَذ قد تواجه انخفاضًا في الصلابة.
  • في درجات حرارة منخفضة, تميل المواد إلى أن تصبح أكثر هشاشة. على سبيل المثال, الصلب الكربوني يصبح هش في درجات حرارة أقل من -40 درجة مئوية, مما يجعلها أكثر عرضة للتكسير تحت الضغط.

التمدد الحراري

تتوسع المواد عند تسخينها وتتقلص عند تبريدها, التسبب في ضغوط داخلية يمكن أن تؤثر على أداء المواد تحت الحمل.

في هياكل كبيرة مثل الجسور أو خطوط الأنابيب, يمكن أن يؤدي التوسع الناجم عن درجة الحرارة والانكماش إلى الضغوط الحرارية.

معدل السلالة (معدل التشوه)

ال معدل الإجهاد هي السرعة التي تشوه بها المادة تحت الضغط. قد تتصرف المواد بشكل مختلف اعتمادًا على مدى سرعة تطبيق الإجهاد:

  • تشوه بطيء (معدل الضغط المنخفض): المواد لديها المزيد من الوقت لتشويه بلاستي, ويميل منحنى الإجهاد للمواد إلى إظهار ليونة أكبر.
  • تشوه سريع (ارتفاع معدل الضغط): المواد تميل إلى أن تكون أكثر صلابة وأقوى, لكن ليونةها تتناقص.
    هذا مهم بشكل خاص للمواد المستخدمة في اختبارات التصادم (على سبيل المثال, تحليل تحطم السيارات) أو الآثار الباليستية.

مثال:

  • في تشكيل المعادن عالية السرعة (يحب تزوير أو المتداول), معدل الإجهاد مرتفع, وقد تظهر المعادن قوة متزايدة بسبب تصلب السلالة الآثار.
    على العكس من ذلك, بمعدلات الضغط المنخفضة, مثل أثناء اختبار التوتر البطيء, لدى المعادن المزيد من الوقت للتشويه, مما أدى إلى ارتفاع ليونة.

نوع الحمل والحجم

الطريق ضغط يؤثر على استجابة المادة:

  • إجهاد الشد: تمتد المادة, ويتم اختبار مقاومة الاستطالة.
    يؤدي هذا عادة إلى تشوه بلاستيكي كبير في مواد الدكتايل, في حين أن المواد الهشة قد تنكسر في وقت سابق.
  • إجهاد الضغط: عادة ما يؤدي الضغط إلى تشوه مواد أقصر ويمكن أن يؤدي إلى آليات فشل مختلفة.
    على سبيل المثال, الخرسانة لها قوة ضغط عالية ولكنها ضعيفة في التوتر.
  • إجهاد القص: يتضمن إجهاد القص قوى تعمل بالتوازي مع سطح المادة.
    مواد ذات قوة قص جيدة, مثل بعض الفولاذ, سوف يؤدي أداءً جيدًا تحت إجهاد القص, في حين أن الآخرين قد يشوهون أو يفشلون قبل الأوان.

حجم الحمل يلعب أيضًا دورًا:

  • أحمال عالية يمكن أن تدفع المواد إلى تشوه البلاستيك منطقة, مما يؤدي إلى تغييرات كبيرة في الشكل.
  • أحمال منخفضة الحفاظ على المواد داخل منطقة مرنة, حيث يمكنهم العودة إلى شكلهم الأصلي بعد إزالة الإجهاد.

العوامل البيئية

يمكن أن تؤثر الظروف البيئية بشكل كبير على سلوك الإجهاد الإجهاد للمواد. تشمل العوامل البيئية المشتركة:

  • تآكل: وجود الرطوبة, أملاح, أو غيرها من العوامل المسببة للتآكل يمكن أن تضعف المواد, تقليل قوة الشد والليونة.
    على سبيل المثال, الصدأ على الصلب يقلل من قدرته على تحمل التوتر ويمكن أن يؤدي إلى فشل سابق لأوانه.
  • تعب: دورات متكررة من الإجهاد مقابل. يمكن أن تسبب السلالة تدهور المواد بمرور الوقت, حتى لو كان الحد الأقصى للضغط المطبق أقل من قوة العائد.
    هذا أمر بالغ الأهمية في تطبيقات مثل الفضاء الجوي و مكونات السيارات, حيث تخضع المواد التحميل الدوري.
  • إشعاع: في البيئات النووية, يمكن أن يسبب الإشعاع التقصف في المعادن والبوليمرات, تقليل قدرتها على التشوه قبل الكسر.

الشوائب والعيوب

وجود الشوائب (مثل الكربون في الصلب أو الكبريت في المعادن) أو عيوب (مثل الشقوق أو الفراغات) يمكن أن يغير بشكل كبير كيف تستجيب المادة للإجهاد:

  • الشوائب يمكن أن يكون بمثابة نقاط ضعف داخل المادة, تركيز الإجهاد والتأثير على الفشل المبكرة.
  • عيوب, خاصة تلك الداخلية, يمكن خلق مكثفات الإجهاد التي تجعل المواد أكثر عرضة للكسر تحت الحمل.

على سبيل المثال, يمكن أن يكون صدع صغير في عينة معدنية بمثابة أ الناهض,

تقليل قوة المادة الكلية وتؤدي إلى كسر في مستويات إجهاد أقل بكثير مما كان متوقعًا من مواد موحدة.

تاريخ التحميل

ال تاريخ التوتر والضغط تلعب المادة دورًا مهمًا في سلوكها:

  • المواد التي تعرضت ل التحميل الدوري (التحميل والتفريغ المتكرر) قد تواجه تعب وتطور الشقوق التي تنتشر مع مرور الوقت.
  • المواد التي تخضع مسبق أو تصلب العمل قد تظهر خصائص الإجهاد المتغيرة, مثل زيادة قوة العائد وانخفاض ليونة.

مثال: الفولاذ الصلب العمل يصبح أقوى مع تراكم الاضطرابات, مما يجعلها أكثر مقاومة لمزيد من التشوه ولكن أقل دكتايل.

5. القياس والتقنيات التجريبية

القياس الدقيق وفهم ضغط مقابل. أَضْنَى السلوكيات حيوية في كل من العلوم المادية والهندسة التطبيقات.

تحدد هذه الخصائص كيفية أداء المواد تحت أحمال مختلفة وفي الظروف البيئية المتنوعة.

تم تطوير التقنيات والأساليب التجريبية المختلفة لقياسها ضغط مقابل. أَضْنَى, تمكين المهندسين من تصميم هياكل ومنتجات أكثر أمانًا وأكثر كفاءة.

سوف يتعمق هذا القسم في التقنيات الأكثر استخدامًا, كيف يعملون, وأهمية كل منها في تقييم الخصائص الميكانيكية للمواد.

5.1 تقنيات قياس السلالة

إجهاد المقاييس

إجهاد المقاييس هي واحدة من أكثر الأدوات استخدامًا على نطاق واسع لقياس الإجهاد. مقياس السلالة نحيف, جهاز مقاوم كهربائيًا يتشوه عندما يتعرض للإجهاد.

هذا التشوه يسبب تغيير في مقاومته الكهربائية, التي يمكن قياسها وارتباطها بكمية الضغط التي تعاني منها المادة.

  • مبدأ العمل: تتكون مقاييس الإجهاد من شبكة من المعادن الدقيقة أو الرقائق المتصل بدعم مرن.
    عندما يتم إرفاق المادة التي يتم توصيل مقياس السلالة, تشوهات الشبكة كذلك, تغيير مقاومتها. هذا التغيير يتناسب مع الضغط على المادة.
  • أنواع مقاييس الإجهاد: هناك عدة أنواع, مشتمل رقائق, سلك, و مقاييس سلالة أشباه الموصلات.
    نوع الرقائق هو الأكثر شيوعًا ويستخدم على نطاق واسع لقياس الإجهاد في التطبيقات الهندسية.
  • التطبيقات: يتم استخدام مقاييس الإجهاد في اختبار الإجهاد للمواد, مراقبة الصحة الهيكلية, وحتى صناعات الفضاء والسيارات لتقييم أداء المكونات الحرجة.

ارتباط الصور الرقمية (مدينة دبي للإنترنت)

ارتباط الصور الرقمية (مدينة دبي للإنترنت) هي طريقة بصرية لقياس الإجهاد. يستخدم زوجًا من الكاميرات عالية الدقة لالتقاط صور لسطح المادة في مراحل مختلفة من التشوه.

ثم يتتبع البرامج المتخصصة التغييرات في نمط السطح لقياس الإجهاد.

  • مبدأ العمل: يعمل DIC عن طريق تطبيق نمط بقعة عشوائية (في كثير من الأحيان بالأبيض والأسود) على سطح المادة.
    كما تشوه المواد, يتحرك نمط البقع ويربط البرنامج مواضع البقع في صور مختلفة لحساب الإزاحة والسلالة.
  • المزايا: يوفر DIC قياسات سلالة المجال الكامل, جعلها مثالية لتحليل المواد والتشوهات المعقدة.
    يمكن أيضًا استخدامه لقياس السلالات في ثلاثية الأبعاد ولا يتطلب اتصالًا مباشرًا مع العينة.
  • التطبيقات: يتم استخدام هذه التقنية في البحث والتطوير, بما في ذلك دراسة السلوك المادي تحت الأحمال الشد أو الضغط, اختبار التعب, وكسر ميكانيكا.

المقاييس

ان مقياس التوسيع هو جهاز يستخدم لقياس استطالة أو تقلص عينة تحت الحمل.

وهو يتألف من مجموعة من أجهزة استشعار الإزاحة التي تعلق على عينة الاختبار ومراقبة تغييرها في الطول أثناء الاختبار.

  • مبدأ العمل: يقيس مقياس قياس الإزاحة بين نقطتين على عينة, عادة في مركز طول المقياس.
    يوفر الإزاحة النسبية بين هذه النقاط قيمة الإجهاد.
  • أنواع المقاييس: وتشمل هذه الاتصال مقاييس الامتدادات (التي تلمس العينة جسديا),
    عدم الاتصال (بصري) المقاييس, و مقاييس الليزر (التي تستخدم عوارض الليزر لقياس المسافة دون الاتصال بالعينة).
  • التطبيقات: تستخدم المقاييس على نطاق واسع في اختبار الشد و اختبارات الضغط, توفير قياسات إجهاد دقيقة.

5.2 تقنيات قياس الإجهاد

تحميل الخلايا

تحميل الخلايا مستشعرات تستخدم لقياس القوة (أو تحميل) تنطبق على عينة, توفير مقياس مباشر للتوتر.

تقوم هذه الأجهزة بتحويل القوة الميكانيكية إلى إشارة كهربائية يمكن قياسها وتسجيلها.

  • مبدأ العمل: تحميل الخلايا عادة ما تستخدم إجهاد المقاييس كعنصر الاستشعار.
    عند تطبيق الحمل, تشوه أجهزة الإجهاد, ويتم ترجمة هذا التشوه إلى تغيير المقاومة الكهربائية, الذي يتوافق مع القوة المطبقة.
  • أنواع خلايا التحميل: تشمل الأنواع الرئيسية من خلايا التحميل خلايا تحميل نقطة واحدة, S-type تحميل خلايا, خلايا تحميل العلبة, و خلايا تحميل الشعاع.
    كل نوع له تطبيقات محددة اعتمادًا على متطلبات القياس وتكوين التحميل.
  • التطبيقات: يتم استخدام خلايا التحميل في آلات اختبار الشد, اختبار الضغط, و أنظمة الوزن الصناعية, توفير قياس مباشر للقوة, التي يمكن استخدامها لحساب الإجهاد.

قياس تركيز الإجهاد

تحدث تركيزات الإجهاد عند الانقطاع الهندسي (على سبيل المثال, الشقوق, الثقوب, وزوايا حادة) وغالبًا ما تكون مجالات الفشل في المواد.

يمكن قياسها باستخدام المرونة الضوئية أو تحليل العناصر المحدودة (الهيئة الاتحادية للبيئة).

  • المرونة الضوئية: تتضمن هذه التقنية تطبيق الضوء المستقطب على مواد شفافة تحت الضغط.
    تُظهر المادة هامشًا تشير إلى توزيع الإجهاد, التي يمكن تحليلها للكشف عن مناطق تركيز الإجهاد.
  • تحليل العناصر المحدودة (الهيئة الاتحادية للبيئة): FEA هي طريقة حسابية تستخدم لمحاكاة توزيع الإجهاد داخل مادة أو بنية ضمن الحمل.
    من خلال نمذجة المواد وتطبيق الأحمال, يمكن للمهندسين تحليل السلوك وتحديد المناطق ذات التركيزات عالية الضغط.
  • التطبيقات: قياسات تركيز الإجهاد حاسمة في الفضاء الجوي, السيارات, و الهندسة المدنية صناعات لضمان سلامة ومتانة المكونات الحرجة.

دائرة موهر لتحليل الإجهاد

دائرة Mohr هي طريقة رسومية لتحديد حالة الإجهاد في نقطة داخل المادة, خاصة بالنسبة لحالات الإجهاد ثنائي الأبعاد.

يسمح للمهندسين بحساب الضغوط الطبيعية والقص في اتجاهات مختلفة, توفير نظرة ثاقبة على استجابة المواد للقوى التطبيقية.

  • مبدأ العمل: تستخدم دائرة موهر الضغوط الرئيسية (الحد الأقصى والحد الأدنى من الضغوط) ويتضغط القص في نقطة معينة لتوليد دائرة.
    تتوافق النقاط الموجودة على الدائرة مع الضغوط على طائرات مختلفة داخل المادة.
  • التطبيقات: يتم استخدام دائرة موهر في التحليل الهيكلي, اختبار المواد, وتحليل الفشل, خاصة عندما تتعرض المادة لظروف التحميل المعقدة.

5.3 الإجهاد المشترك واختبار الإجهاد

آلات الاختبار العالمية (UTMS)

أ آلة الاختبار العالمية هو جهاز أساسي يستخدم لاختبار الخصائص الميكانيكية للمواد, بما في ذلك الشد, ضغط, واختبارات الانحناء.
هذه الآلات تقيس كليهما ضغط مقابل. أَضْنَى أثناء تطبيق القوة.

  • مبدأ العمل: يطبق UTMs قوة يتم التحكم فيها على عينة وقياس الإزاحة المقابلة أو الاستطالة.
    ثم يتم استخدام بيانات القوة والإزاحة لحساب الإجهاد مقابل. أَضْنَى, إنتاج منحنى الإجهاد.
  • التطبيقات: تستخدم UTMs على نطاق واسع لاختبار المعادن, البوليمرات, المركبات, وغيرها من المواد. هم حاسمان في مختبرات اختبار المواد, ضبط الجودة, و ر&د في الصناعات المختلفة.

قياسات الإجهاد والإجهاد مجتمعة في اختبار التعب

في اختبار التعب, تتعرض المواد للتحميل الدوري, وكلا الإجهاد مقابل. يجب قياس السلالة في وقت واحد لفهم كيف تتصرف المادة تحت الضغط المتكرر.

آلات التعب المنحنى الدوارة أو آلات الاختبار المؤازرة هيدروليكي غالبًا ما تستخدم لهذا الغرض.

  • مبدأ العمل: تطبق الآلات التحميل الدوري أثناء مراقبة المادة لكلا الإجهاد (عبر خلايا الحمل) وسلالة (عن طريق مقاييس الإضافات أو مقاييس الإجهاد).
    تعتبر البيانات الناتجة حاسمة في التنبؤ بوسائل الإرهاق للمادة والفشل.
  • التطبيقات: اختبار التعب أمر حيوي في الصناعات مثل السيارات, الفضاء الجوي, و طاقة لضمان موثوقية ومتانة المكونات المعرضة للتحميل المتكرر.

6. مقارنة الإجهاد مقابل. أَضْنَى

فهم الفروق والعلاقات بين الإجهاد مقابل. السلالة أمر بالغ الأهمية للمهندسين لتصميم آمن, فعال, والمواد والهياكل المتينة.

ملخص الاختلافات الرئيسية

وجه ضغط أَضْنَى
تعريف القوة الداخلية لكل وحدة تشوه المواد أو الإزاحة
الوحدات pascals (السلطة الفلسطينية), megapascals (MPa) أبعاد (نسبة)
نوع الكمية توتر (الحجم والاتجاه) العددية (الحجم فقط)
طبيعة بسبب القوى الخارجية بسبب التشوه الناجم عن الإجهاد
السلوك المادي يحدد مقاومة المواد يقيس تشوه المواد
مرنة/بلاستيكية يمكن أن تكون مرنة أو بلاستيكية يمكن أن تكون مرنة أو بلاستيكية
مثال قوة لكل منطقة في قضيب معدني استطالة قضيب معدني تحت التوتر

7. خاتمة

الإجهاد والسلالة هي مفاهيم أساسية في الهندسة وعلوم المواد.

إن فهم علاقتهم يساعد المهندسين على تحسين أداء المواد, تحسين السلامة, وهياكل التصميم التي تقاوم الفشل.

مع التقدم في الاختبار والمحاكاة الحسابية, يمكن للصناعات تعزيز متانة وكفاءة المنتجات عبر القطاعات المتنوعة.

من خلال إتقان تحليل الإجهاد, يمكن للمهنيين اتخاذ قرارات مستنيرة في اختيار المواد, السلامة الهيكلية, وتصميم مبتكر, ضمان موثوقية طويلة الأجل في التطبيقات الهندسية.

قم بالتمرير إلى الأعلى