Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » إثبات الإجهاد

إثبات الإجهاد

1920
Tensile testing of high-strength steel to determine proof stress in materials science.

(صورة توضيحية فقط)

بالنسبة للمواد التي ليس لها خصائص مميزة yield point على منحنى الإجهاد والانفعال، مثل الألومنيوم أو الفولاذ عالي المقاومة، يُعدّ "إجهاد الإثبات" المكافئ الهندسي له. ويُعرَّف بأنه ضغط يُشترط ذلك لإنتاج مقدار صغير ومحدد من التشوه الدائم (اللدن)، عادةً ما يكون 0.2% من طول القياس الأصلي. تُستخدم هذه القيمة، σ₀.₂، في حسابات التصميم كحد المرونة العملي للمادة.

لا تُظهر العديد من المواد الهندسية، وخاصة المعادن المطيلية مثل سبائك الألومنيوم وسبائك النحاس وأنواع معينة من الفولاذ، سلوك الخضوع المفاجئ والواضح الذي يُلاحظ في الفولاذ الطري. إذ ينتقل منحنى الإجهاد والانفعال فيها من السلوك المرن إلى السلوك اللدن تدريجيًا. ولأغراض التصميم والسلامة، يحتاج المهندسون إلى نقطة ثابتة لتحديد بداية التشوه الدائم. وهنا يأتي دور إجهاد الإثبات، المعروف أيضًا باسم إجهاد الإزاحة. قوة الخضوعيصبح هذا الأمر بالغ الأهمية. ولتحديده، يُجرى اختبار شد مع رسم منحنى الإجهاد مقابل الانفعال. يُرسم خط على هذا الرسم البياني موازياً للجزء الخطي (المرن) الأولي من المنحنى، ولكنه مُزاح عن نقطة الأصل بقيمة انفعال محددة، غالباً 0.2% (أو 0.002 انفعال). يُعرَّف الإجهاد الذي يتقاطع عنده هذا الخط المُزاح مع منحنى الإجهاد-الانفعال بأنه إجهاد الإثبات عند 0.2% (σ₀.₂).

تُعدّ هذه القيمة مقياسًا عمليًا وقابلًا للتكرار لحدود المرونة للمادة. وهي تعني أنه إذا تم تحميل المادة إلى مستوى الإجهاد هذا ثم إزالة الحمل عنها، فإنها ستتعرض لتشوه دائم بنسبة 0.2%. ورغم حدوث بعض التشوه اللدن، إلا أنه يُعتبر ضئيلًا بما يكفي ليكون مقبولًا في العديد من التطبيقات الإنشائية. يسمح هذا المعيار للمهندسين بتصميم مكونات باستخدام مواد لا تحتوي على نقطة خضوع حادة، مع تطبيق نفس مبادئ السلامة والموثوقية المتبعة في المواد التي تحتوي على نقطة خضوع حادة، مما يضمن عدم تعرض الهياكل لتشوه دائم تحت أحمال التصميم.

UNESCO Nomenclature: 3322
– Materials science

يكتب

Material Property

خلل

Substantial

الاستخدام

استخدام واسع النطاق

مقدمات

  • قانون هوك للمرونة
  • تطوير آلة اختبار الشد
  • مفهوم الضغط والتوتر
  • الحاجة إلى تحديد الخصائص الميكانيكية للسبائك الجديدة التي تم تطويرها في أواخر القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين

التطبيقات

  • مواصفات المواد لسبائك الطيران والفضاء
  • تصميم مكونات السيارات
  • حسابات الهندسة الإنشائية للمباني والجسور
  • مراقبة الجودة في إنتاج المعادن
  • العناصر المحدودة نماذج المواد التحليلية (FEA)

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارية محتملة

  • أجهزة قياس التمدد الآلية لقياس إجهاد الإثبات بدقة
  • الارتباط الرقمي للصور (dic) لرسم خريطة لحقول الانفعال وتحديد إجهاد الإثبات بدون تلامس
  • تطوير سبائك جديدة ذات خصائص مقاومة الإجهاد المصممة خصيصًا
  • صوتي emission techniques to detect the onset of dislocation movement corresponding to proof stress
  • in-situ proof stress measurement during additive manufacturing العمليات
  • تقنيات النانو لتقدير إجهاد الإثبات على نطاق صغير
  • نماذج التعلم الآلي للتنبؤ بإجهاد الإثبات من خلال تركيب المواد وتاريخ المعالجة
  • توحيد معايير إجهاد الإثبات للمواد المركبة
  • برنامج للتحليل الآلي لبيانات اختبار الشد لحساب إجهاد الإثبات
  • أجهزة محمولة لتقدير الإجهاد في الموقع
ذات صلة بـ: إجهاد الخضوع، قوة الخضوع عند نقطة الانفعال، منحنى الإجهاد والانفعال، التشوه اللدن، حد المرونة، اختبار الشد، علم المواد. الليونة، إزاحة بنسبة 0.2%، نقطة الخضوع.

السياق التاريخي

إثبات الإجهاد

1910
1910
1920
1920
1920
1922
1925-01-01
1910
1910
1920
1920
1920
1922
1924
1927

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

أحدث الإضافات

أهم المنشورات والمقالات

أفضل الأدوات الأصلية

السنة العاشرة عيد

الصور والتنزيلات بالحجم الكامل متاحة فقط، ومجانية تمامًا، للأعضاء المسجلين.