تنش تک محوری

  • تنش صفحه ای (Plane Stress) و معادلات تبدیل آن — آموزش جامع

    «تنش صفحه‌ای» (Plane Stress)، یکی از حالت‌های دوبعدی تنش است که در آن تمام مؤلفه‌های تنش درون یک صفحه قرار دارند. این نوع تنش هنگامی رخ می‌دهد که یکی از سه تنش اصلی در المان مورد تحلیل برابر با صفر باشد. در این مقاله، شما را با مفهوم تنش صفحه‌ای، تنش‌های موجود بر روی مقاطع دوران یافته، معادلات تبدیل و حالت‌های خاص این نوع تنش آشنا خواهیم کرد. در انتها نیز به تشریح چند مثال کاربردی خواهیم پرداخت. تنش صفحه‌ای بر روی المان‌های کوچک برای آشنایی با نحوه عملکرد تنش صفحه‌ای، المان زیر را در نظر بگیرید. اندازه این المان بسیار کوچک است. محورهای xyz با گوشه‌های المان موازی و بر سطوح آن عمود هستند. برای نام‌گذاری صفحات این المان از یک قاعده مخصوص استفاده می‌کنیم. به عنوان مثال، صفحه سمت راست المان در شکل زیر، صفحه مثبت x و صفحه سمت چپ آن، صفحه منفی x است. به این ترتیب، سطح بالایی المان، صفحه مثبت y و سطح جلویی آن، صفحه مثبت z خواهد بود. المان‌های تنش صفحه‌ای: الف) نمای سه‌بعدی، ب) نمای دوبعدی و ج) نمای دوبعدی دوران یافته هنگامی که یک جسم در معرض تنش صفحه‌ای xy قرار می‌گیرد، مؤلفه‌های تنش تنها بر روی صفحات x و y…

    بیشتر بخوانید »
  • تنش اصلی و تنش برشی ماکسیمم — آموزش جامع

    در مبحث «تنش صفحه‌ای» به معرفی مفاهیم مرتبط با این تنش و معادلات تبدیل آن پرداختیم. در این مقاله، شما را با مفهوم تنش‌های اصلی و تنش‌های برشی ماکسیمم آشنا خواهیم کرد. در انتها نیز به تشریح یک مثال خواهیم پرداخت. بر اساس معادلات تبدیل تنش صفحه‌ای، دوران محورها تحت زاویه θ باعث تغییر پیوسته تنش‌های نرمال σx1 و تنش‌های برشی τx1y1 می‌شود. در شکل زیر، نمونه‌ای از تغییر تنش‌های نرمال و برشی با توجه به تغییر زاویه θ نمایش داده شده است. با توجه به این شکل، تنش‌های نرمال و برشی در هر 90 درجه به میزان ماکسیمم و مینیمم خود می‌رسند. مشخصاً این مقادیر ماکسیمم و مینیمم در حین فرآیندهای طراحی و تحلیل سازه مورد استفاده قرار می‌گیرند. به عنوان مثال، شکست ناشی از خستگی در سازه‌ها معمولاً به دلیل اعمال تنش‌های ماکسیمم رخ می‌دهد. به همین دلیل، تعیین مقدار و جهت‌گیری این تنش‌ها به عنوان یکی از مهم‌ترین مراحل طراحی سازه مد نظر قرار می‌گیرد. تنش‌های اصلی تنش‌های نرمال ماکسیمم و مینیمم با عنوان «تنش‌های اصلی» (Principal Stresses) شناخته می‌شوند. مقادیر این تنش‌ها با استفاده از معادله تبدیل زیر مورد محاسبه قرار می‌گیرند: با مشتق‌گیری از σx1 نسبت به θ و برابر قرار دادن عبارت به دست آمده با صفر،…

    بیشتر بخوانید »
  • قانون هوک برای حالت تنش صفحه ای — روابط و حالت های خاص

    در مباحث «تنش صفحه‌ای»، «تنش‌های اصلی و تنش‌های برشی ماکسیمم» و «رسم دایره مور برای حالت تنش صفحه ای»، با نحوه تحلیل تنش‌های اعمال شده بر روی صفحات دوران‌یافته آشنا شدیم. در مبحث «نسبت پواسون و رفتار مواد در محدوده الاستیک» نیز به معرفی قانون هوک در مواد الاستیک خطی پرداختیم و اشاره کردیم که حالت تنش برای اکثر سازه‌ها و دستگاه‌ها پیچیده بوده و تحلیل آن‌ها نیازمند استفاده از معادلات تعمیم‌یافته قانون هوک است. در این مقاله، به معرفی فرم تعمیم‌یافته قانون هوک و حالت‌های خاص آن برای حالت تنش صفحه‌ای خواهیم پرداخت. علاوه بر این، روابط مرتبط با چگالی انرژی کرنشی برای این حالت و همچنین برای حالت‌های خاص مربوط به آن را نیز ارائه خواهیم کرد. رابطه کلی قانون هوک برای تنش صفحه‌ای شکل زیر، تنش‌های اعمال شده بر روی صفحات دوران‌یافته یک المان در حالت تنش صفحه‌ای را نمایش می‌دهد. به منظور دستیابی به معادلات تبدیل ارائه شده برای این حالت نیازی به استفاده از خواص ماده نیست؛ چراکه این معادلات تنها بر اساس تعادل المان به دست می‌آیند. المانی که تحت تنش صفحه‌ای قرار دارد (σz=0) در این مقاله، به منظور بررسی تأثیر کرنش‌های به وجود آمده درون یک ماده، دو شرط بسیار مهم زیر…

    بیشتر بخوانید »
  • تنش نرمال و کرنش نرمال — آموزش جامع

    تنش و کرنش به عنوان ابتدایی‌ترین مفاهیم مقاومت مصالح و مکانیک مواد به شمار می‌روند. در این مقاله، شما را یکی از ساده‌ترین انواع تنش و کرنش، یعنی تنش و کرنش نرمال آشنا خواهیم کرد. در ابتدا به تعریف برخی از مفاهیم اولیه در رابطه با مبحث تنش و کرنش نرمال می‌پردازیم: تنش: معیاری است که نسبت نیروهای داخلی یک ماده بر واحد سطح را بیان می‌کند. کرنش: معیاری است که میزان تغییر شکل یک ماده نسبت به شکل اولیه آن را بیان می کند. میله منشوری: یک عضو سازه‌ای مستقیم است که سطح مقطع آن در امتداد طولش تغییری نمی‌کند. نیروی محوری: نیروی است که با اعمال در راستای محور عضو، باعث ایجاد کشش (افزایش طول) یا فشار (کاهش طول) می‌شود. عضوهای سازه‌ای تحت بارهای محوری (میله یدک‌کش تحت کشش و میله متصل به ارابه فرود تحت فشار قرار دارد.) تنش نرمال به منظور بررسی نحوه عملکرد تنش نرمال در قطعات مختلف، میله یدک‌کش در تصویر بالا را به عنوان یک مثال در نظر می‌گیریم. سپس، بخشی از این میله را انتخاب کرده و نمودار جسم آزاد این بخش را صرف نظر از وزن آن رسم می‌کنیم (شکل زیر). در این حالت، تنها نیروی اعمال شده بر این میله، نیروی محوری…

    بیشتر بخوانید »
  • تحلیل تنش - کرنش - آشنایی با مفاهیم و روش های اجرای تحلیل تنش

    «تحلیل تنش – کرنش » (Stress-Strain Analysis)، یکی از شاخه‌های علم مهندسی است. در تحلیل تنش-کرنش یا به طور خلاصه تحلیل تنش، از روش‌های متعددی برای تعیین وضعیت تنش و کرنش درون مواد و سازه‌های تحت نیرو استفاده می‌شود. در مکانیک محیط‌های پیوسته، تنش یک کمیت فیزیکی به حساب می‌آید که شرایط نیروهای داخلی اعمال شده توسط ذرات مجاور درون یک ماده پیوسته را نشان می‌دهد. کرنش نیز معیاری برای بیان تغییر شکل ماده است. دانلود پاورپوینت تحلیل تنش و کرنش تحلیل تنش، یکی از اقدامات اولیه برای شروع فرآیند محاسبات در مهندسی عمران، مکانیک، هوافضا و … محسوب می‌شود. این تحلیل نقش مهمی در طراحی سازه‌های مختلف از قبیل تونل‌ها، پل‌ها، سدها، قطعات موشک و هواپیما، قطعات مکانیکی و حتی لوازم خانگی و تجهیزات اداری دارد. به علاوه، به منظور نگهداری این سازه‌ها و پیش‌بینی عوامل تخریب یا شکست آن‌ها نیز از تحلیل تنش استفاده می‌شود. معمولاً برای شروع یک تحلیل تنش باید موارد زیر را در نظر گرفت: مشخصات هندسی سازه مورد نظر خواص مواد به کار رفته در قطعات سازه نحوه اتصال اجزای مختلف سازه به یکدیگر حداکثر نیروی مورد انتظار یا نیروهای تعیین شده برای شرایط عادی خروجی تحلیل تنش معمولاً به صورت مقادیر کمی است.…

    بیشتر بخوانید »
دکمه بازگشت به بالا