جهت مشاوره با شماره 09121223103 تماس حاصل فرمائید

مقاومت مصالح در آزمایشگاه

مقاومت مصالح در آزمایشگاه

مقاومت مصالح در آزمایشگاه بخشی از علم مواد است که به مطالعهٔ استحکام و رفتار مکانیکی آن‌ها

(مانند تنش، خمش، تغییر شکل و رابطه‌های میان آنها) می‌پردازد.

هدف اصلی این مقاله بررسی و شناخت  ماشین آلات گوناگونی است که بتواندسازه های باربر را تحلیل کنند.

تحلیل  هر سازه ای شامل محاسبه تنش ها و تغییر شکل هاست.

در علم مواد، مقاومت یک ماده عبارتست از:

توانایی آن در استقامت ورزیدن (تحمل کردن) در برابر بار اعمالی بدون شکست ماده.

نیروی وارد بر سطح یا شدت نیروهای توزیع شده روی یک مقطع را تنش وارد بر آن مقطع می نامند

و آن را با حرف یونانی σ (سیگما) نشان می دهند.

بنابراین تنش در عضوی که مساحت سطح مقطع آن A و تحت تأثیر بار محوری P باشد به صورت σ=F/A بیان می شود.

بارگذاری محوری به نیروهای اعمال شده در راستای محور طولی عضو گفته می شود.

به عبارت دیگر نیروهایی که باعث دراز یا کوتاه شدن عضو می شوند، نیروهای محوری هستند.

به معادله σ=F/A تنش عمودی گفته می شود که در آن F بارگذاری محوری بروی سطح مقطع A است.

این معادله نشان دهنده تنش میانگین روی مقطع است و نه تنش در یک نقطه خاص مانند Q از مقطع.

به طور کلی، مقدار به دست آمده برای تنش σ در نقطه Q با مقدار تنش میانگین حاصل از معادله σ=F/A فرق دارد.

اما در عمل فرض می شود توزیع تنش های عمودی در عضو تحت بارگذاری محوری در مجاورت نقاط اعمال بار ها یکنواخت است.

برای اینکه توزیع تنش ها در مقطع معینی یکنواخت باشد، لازم است خط اثر بارهای عمودی از مرکز جرم مقطع بگذرند.

چنین بارگذاری را بارگذاری محوری مرکزی می نامند. در بارگذاری محوری خارج از مرکز، توزیع تنش ها یکنواخت نیست.

مقاومت مصالح در آزمایشگاه

آزمایشهای رایج در آزمایشگاه مقاومت مصالح به قرار زیر است:

1-آزمایش کشش

در این آزمایش با اعمال کشش به محصول  به بررسی رفتار الاستیک و پلاستیک قطعه کار پرداخته میشود

و با ایجاد تنش یا خمش در هر لحظه

نمودار  ناشی از تغییر طول قطعه  ترسیم می گردد تا بر روی آن نقاط مهم تسلیم و گسیختگی به دست  آید.

 

2-آزمایش خمش (خیز در تیر های افقی)

هدف این آزمایش اندازه گیری خیزتیرهای مستقیم است که تحت بارگذاری قرارگرفته اند.

در این آزمایش تیررا تحت بارگذاری مختلف قرار داده و نتایج به دو صورت عملی و تئوریک با هم مقایسه می شوند.

3-آزمایش خزش

آزمایش خزش تغییر طول مداوم در دما های بالا را وقتی تنش کمتر از حد تسلیم است بررسی می کند.

آزمایش خزش در واقع همان آزمایش کششی است که در تنش و دمای ثابت انجام می شود.

مقاومت مصالح در آزمایشگاه

4-آزمایش خمش تیر های خمیده

هدف این آزمایش تعیین خیز تیر های خمیده تحت بارگذاری مختلف از طریق تئوری و آزمایشی است.

در این آزمایش هم در راستای x وهم در راستای y خیز خواهیم داشت.

برای محاسبه این جابه جایی از روش انرژی استفاده می شود.

5-آزمایش پیچش پلاستیک

در این آزمایش رابطه لنگر پیچشی با زاویه پیچش نمونه در یک نمودار مورد بررسی قرار گرفته می شود.

پیچش تا زمانی که قطعه از هم گسیخته شود ادامه پیدا می کند.

6-کمانش

در این آزمایش هدف به دست آوردن بار بحرانی ستون ها در شرایط مختلف تکیه گاهی از روش عملی و تئوری

و مقایسه نتایج آنها و دیدن این مسئله که اصل جمع آثار قوا در این مسئله برقرار نمی باشد.

مقاومت مصالح در آزمایشگاه

7-خستگی

در اثر بار های متناوب به مرور زمان روی قطعه ترک های ریزی ایجاد می شود که با رشد این ترک ها شکست رخ می دهد.

شناخت عوامل خستگی و به دست آوردن پارامتر های مهم در شکست ازمسائل مورد بحث در این ازمایش است.

مشاهدات نشان داده اند که فلزات تحت بارگذاری نوسانی، در تنشی کمتر از حد مجاز دچار تخریب می شوند.

همواره در صنایع مختلف مشاهده می شود که احتمال شکست سازه‌ ها در شرایط بارگذاری دینامیکی

در مقایسه با شرایط بارگذاری استاتیکی بیشتر است.

حال اگر فرآیند بارگذاری دینامیکی در تعداد چرخه‌ های زیاد تکرار شود، احتمال شکست افزایش خواهد یافت.

در علم و مهندسی مواد، به شکست در نتیجه این بارگذاری های متناوب خستگی می گویند….

مقاومت مصالح در آزمایشگاه

آشنایی با پدیده خستگی و آنالیز آن از اهمیت خاصی برخوردار است چرا که

قطعات زیادی در ماشین آلات و سازه های مختلف تحت بارگذاری متغیر قرار دارند.

برای مثال در قطعاتی مانند مته های ابزار، محور چرخ اتومبیل و پل ها، اعمال تنش های سیکلی امری طبیعی محسوب می شود.

با این که این بارهای متناوب از حد تحمل قطعات کمترند و در ظاهر نباید آسیبی به قطعه وارد شود؛

اما با گذشت زمان بسیاری از آنها می شکنند.

با توجه به مطالب فوق می توان لزوم درک مکانیزم خستگی و بررسی و انجام تست خستگی

در مواد را به عنوان یکی از مهم ترین تست های مخرب دریافت.

مکانیزم رخ دادن خستگی در فلزات

دلیل اصلی خطرناک بودن شکست خستگی، وقوع آن بدون آگاهی قبلی و بدون قابلیت مشاهده است.

بنابراین همواره باید قابلیت اطمینان خستگی قطعات را مد نظر قرار داد.

بررسی ها نشان داده اند که معمولا این نوع شکست، در اثر وجود تمرکز تنش مکانیکی (مانند یک گوشه تیز، فاق یا شیار)

یا در اثر عوامل متالورژیکی (مانند ناخالصی یا خوردگی) رخ می دهد.

خستگی شباهت هایی با سیالیت مومسان و تخریب تحت تغییر شکل تک جهتی یا ایستا دارد.

متالورژیست ها بر این عقیده اند که فلز تحت کرنش چرخه ای، توسط لغزش صفحات اتمی مشابه و

در همان جهات بلوری کرنش تک جهتی تغییر شکل می دهد.

در حالی که لغزش در تغییر شکل تک جهتی معمولا در تمام دانه ها منتشر می شود.

در خستگی فقط در بعضی دانه ها خطوط لغزش مشاهده می شود و در دانه های دیگر هیچ اثری از لغزش وجود ندارد.

مقاومت مصالح در آزمایشگاه

از کمپانی های با سابقه در زمینه تولید دستگاههای مربوطه میتوان از GOTECH تایوان  نام برد.

همچنین جهت آشنایی بیشتر روی صفحه تجهیزات آزمایشگاه مکانیک کلیک نمایید.

لطفا جهت اخذ مشاوره و استعلام قیمت با کارشناسان شرکت کیمیا طب گستر تماس حاصل بفرمایید.

شماره های تماس عبارتند از:

021-44276021

021-44276022

021-44276023

021-44276024

021-44276025

0912-1223103 (مشاور فنی)

0902-4809888 (بخش بازرگانی – پیام در واتساپ)