مجموعه مقالات با موضوع مهندسی
تمرکز تنش چیست؟
نیروها و تنش‌ها را می‌توان به صورت جریانی درون مواد در نظر گرفت. اگر ناپیوستگی‌هایی مانند قبیل حفره درون ماده وجود داشته باشد، تنش از اطراف آن جریان پیدا می‌کند و خطوط جریان در مجاورت حفره فشرده می‌شود. در اثر فشردگی ناگهانی خطوط جریان، مقدار تنش در نواحی مذکور به شدت افزایش می‌یابد که به آن تمرکز تنش می‌گویند.
تعریف سختی و مسیرهای بارگذاری چندگانه – مبانی مقاومت مصالح
مفهوم سختی در مقاومت مصالح و تحلیل سازه‌ها، همانند ثابت فنر در فیزیک است. این مفهوم، به صورت نیروی مورد نیاز برای تغییر شکل عضوهای سازه در واحد طول تعریف می‌شود. هر سازه را می‌توان به عنوان مجموعه‌ای از فنرها در نظر گرفت. در این مقاله، نحوه محاسبه سختی سازه‌ها با استفاده از معادله فنر را به شما آموزش خواهیم داد.
مجموعه مقالات آشنایی با مفاهیم مقاومت مصالح و خصوصیات رفتاری مواد
وبلاگ فرادرس، به منظور آشنایی بیشتر دانشجویان و علاقه‌مندان، چندین مطلب آموزشی و کاربردی را در زمینه مبانی اساسی و مهم مقاومت مصالح و بخصوص خواص مکانیکی مواد منتشر کرده است. در این مجموعه، ابتدا شما را با دو مفهوم اصلی و اساسی مقاومت مصالح، یعنی تنش و کرنش آشنا خواهیم کرد.
تفاوت فشار مطلق و نسبی – به زبان ساده
در این نوشته راجع به تفاوت بین «فشار نسبی» (gauge pressure) و «فشار مطلق» (absolute pressure) صحبت خواهد شد. «فشار» (pressure) این‌گونه تعریف می‌شود: نیروی وارد شده بر واحد سطح توسط یک سیال. فشار فقط در حالت گاز یا مایع مفهوم دارد. در حالت جامد به نیروی وارد بر واحد سطح، «استرس» (stress) می‌گویند
نیروگاه گرمایی چگونه کار می‌کند؟ – از صفر تا صد
در این نوشته راجع به «نیروگاه‌های تولید برق گرمایی» (thermal power plant)، اجزای اصلی، مزایا و معایب آن ها مطالبی را خواهید خواند. نیروگاه‌های «توربین بخار» (steam turbine) که گاهی به‌عنوان نیروگاه‌های گرمایی یا زغال‌سنگی شناخته می‌شوند، منبع بزرگی برای تولید برق کشور به شمار می‌روند.
آشنایی با مواد شکل‌پذیر و مواد شکننده
یک «ماده شکل‌پذیر» (Ductile) می‌تواند کرنش‌های بزرگ را حتی پس از رسیدن به نقطه تسلیم تحمل کند. در طرف مقابل، یک «ماده شکننده» (Brittle)، مقاومت کمی در برابر کرنش‌های پلاستیک دارد و در برخی از موارد، هیچ کرنش پلاستیکی را تحمل نمی‌کند. در این مقاله، به معرفی مواد شکل‌پذیر و مواد شکننده خواهیم پرداخت.
آشنایی با مفهوم تنش و کرنش واقعی مواد
هنگامی که یک ماده تحت بارگذاری قرار می‌گیرد، مساحت سطح مقطع آن کاهش می‌یابد. مقدار تنشی که با نظر گرفتن مساحت واقعی به دست می‌آید را تنش واقعی (~σ) می‌گویند. معمولاً در طراحی‌های مهندسی، تنش مهندسی به جای تنش واقعی مورد استفاده قرار می‌گیرد و به دلیل کاهش مساحت سطح مقطع در حین بارگذاری، مقدار آن از تنش واقعی کمتر است.
آشنایی با مفهوم سخت‌شوندگی کرنش در مواد
در منحنی تنش-کرنش، بعد از نقطه تسلیم، امکان جابجایی بیشتر ماده دشوارتر می‌شود که این مسئله باعث افزایش مقاومت آن خواهد شد. همان طور که در منحنی‌های تنش-کرنش زیر قابل مشاهده است، در فاصله بین نقطه تسلیم و نقطه مقاومت نهایی، مقاومت ماده افزایش می‌یابد. دلیل این افزایش مقاومت، «کرنش سخت‌شوندگی» (Strain Hardening) است.
تخمین منحنی تنش–کرنش
در صورتی که داده‌های آزمایشگاهی کافی برای رسم دقیق منحنی تنش-کرنش در دسترس نباشند، باید از روش‌های تخمینی برای به دست آوردن این منحنی استفاده کرد. معادله رامبرگ-ازگود، تنها با به کارگیری مقادیر مقاومت تسلیم، مقاومت نهایی، مدول الاستیک و درصد کشیدگی یک ماده، منحنی تنش-کرنش آن را تخمین می‌زند.
کرنش الاستیک و پلاستیک – شکل پذیری مواد و آشنایی با مفاهیم آن
در منحنی تنش-کرنش، پیش از حد الاستیک، کرنش ماده به صورت الاستیک است و میزان جابجایی آن پس از باربرداری بازیابی می‌شود. در صورتی که بارگذاری بیشتر از حد الاستیک باشد، یک تغییر شکل دائمی در ماده باقی خواهد ماند. به این تغییر شکل، کرنش پلاستیک گفته می‌شود.
منحنی تنش–کرنش و نقاط مهم در آن – به زبان ساده
برای تعیین رابطه بین تنش و کرنش، یک نمونه آزمایشگاهی را تحت بارگذاری قرار داده و میزان نیرو را به طور پیوسته افزایش می‌دهند. با افزایش نیرو، تغییر شکل نمونه اندازه‌گیری می‌شود. در نهایت، با استفاده از مقادیر اندازه‌گیری شده، منحنی تنش-کرنش به دست می‌آید.
اعداد اکتان و ستان چه تفاوتی با یکدیگر دارند؟ – به زبان ساده
اعداد «اکتان» (Octane) و «ستان» (Cetane)، استانداردی برای اندازه‌گیری تمایل سوخت به اشتعال خودبه‌خودی هستند. این اعداد به ترتیب کیفیت عملکرد بنزین و دیزل را اندازه‌گیری می‌کنند. سوختی که عدد اکتان بالایی دارد، عدد ستان پایینی خواهد داشت. عکس این موضوع نیز برقرار است؛ یعنی سوختی با عدد ستان بالا عدد اکتان پایینی دارد
