دسته:
فني و حرفه ايبازديد:
1 بار
فرمت فايل:
docxحجم فايل:
355 كيلوبايتتعداد صفحات فايل:
5
بررسي پديده خستگي مواد و فلزات
قيمت فايل فقط 5,000 تومان
بررسي پديده خستگي
مقدمه :
تعريف خستگي : به شكست مواد ، در نتيجه بارگذاري متناوب ، خستگي
گفته مي‌شود. آشنايي با پديده خستگي و بررسي آن از اهميت
خاصي برخوردار است چرا كه قطعات زيادي در ماشين‌آلات و سازه‌هاي
مختلف استفاده مي‌شود كه تحت بارگذاري متغير قرار دارند. با اينكه
اين بارهاي متناوب از حد تحمل قطعات كمترند و در ظاهر نبايد آسيبي
به قطعه وارد شود اما با گذشت قطعه زمان بسياري از آنها مستحلك
شده و مي‌شكنند. (به عنوان مثال مي‌توان به مته‌هاي ابزار ، محور
چرخ اتومبيل و پل‌ها اشاره كرد كه در تمام اين موارد ، قطعات تحت
بارگذاري متغير قرار مي‌گيرند).
در واقع ما براي استفاده از مواد مختلف در طراحي يك ماشين يا سازه
كه تحت بار تناوبي قرار مي‌گيرد فقط نمي‌توانيم به حد مجاز تنش‌ها
در آن ماده اكتفا كنيم و بايد عمر خستگي مواد را نيز در نظر
بگيريم.
با توجه به مطالب فوق مي‌توانيد ضرورت بررسي پديده خستگي را
دريابيد.
تئوري آزمايش :
هنگامي يك جسم دچار خستگي مي‌شود كه تحت بارگذاري متغير قرار
گرفته باشد. نكته قابل توجه در اين پديده اين است كه جسم در
شرايطي خسته شده است كه ممكن است تنش ماكزيمم وارد بر آن ، از حد
تسليم يا حد تناسب جنس نمونه كمتر باشد.
در پديده خستگي ، شكست از تنش كششي روي يك ترك (بزرگ يا كوچك)
شروع مي‌شود. توجه داشته باشيد كه در لبه‌هاي ترك ، تمركز تنش
وجود دارد. (به عبارتي ترك‌‌ها به عنوان عامل افزايش تنش محلي ،
عمل مي‌كنند) و نتيجه اين امر بزرگ شدن ترك است و جسم تا زماني در
برابر بار اعمالي مقاومت مي‌كند (خسته نمي‌شود) كه سطح مقطع
باقيمانده از جسم (سطح مقطع كل منهاي سطح ترك) توان تحمل بار
اعمالي را داشته باشد.
خستگي در همه موارد مي‌تواند رخ دهد اما رويداد اين پديده در آنها
متفاوت است ، به عنوان مثال فولاد داراي حدي است به نام ”
حدتحمل” كه اگر بار اعمالي بر ماده كمتر از اين حد
باشد ، خستگي در آن اتفاق نمي‌افتد ، در صورتي كه براي آلياژهاي
آلومينيوم چنين حدي وجود ندارد (به عبارتي آلياژهاي آلومينيوم تحت
هر بارگذاري ـ هر چند كم ـ در نهايت دچار خستگي خواهند شد).
نتيجه اين تفاوت در مواد ، دو روش طراحي متفاوت است ، در روش اول
براي موادي مثل فولاد مي‌توان رنج تنش وارده به قطعه را كمتر از
حد تحمل نگه داشت تا خسته نشود ، در روش ديگر طراحي ، ـ بيشتر
براي موادي مثل آلومينيوم ـ مي‌توان قطعه را براي تحمل رنج خاصي
از تغييرات تنش طراحي نمود ، البته در اين حالت ، قطعه بايد در
مرحله‌اي تعويض شود. (اينكه يك قطعه را در چه زماني بايد تعويض
نمود از مراحل مهم اين روش طراحي مي‌باشد). روش اخير يك روش طراحي
كاملا رايج ، براي پرنده‌ها (هواپيماها و …) مي‌باشد چرا كه
استفاده از آلومينيوم در آنها در طيف وسيعي انجام مي‌گردد.
در همين‌جا شايسته است به تفاوتي كه در طراحي وسايل نقليه زميني
(نظير خودروها) و هوايي (مثل هواپيماها) وجود دارد اشاره كنيم :
همانطوركه مي‌دانيد وسايل هوايي بايد از امنيت بيشتري نسبت به
وسايل زميني برخوردار باشند ، كه نتيجه اين امر طراحي متفاوت
آنهاست.
قطعات خودرو ، پس از شكسته شدن (خرا ب شدن) تعويض مي‌گردند
(نظير شكستن رينگ‌هاي پيستون موتور خودرو ، اكسل خودرو ، چهارشاخ
گاردان و … كه زياد اتفاق افتاده است) اين قطعات كه عموما از مواد
معمولي ساخته مي‌شوند ، پس از ايجاد ترك تا خسته شدن – كه نسبتا
مدت زمان كمي است – بر روي ماشين نصب هستند. اما قطعات هواپيما به
گونه‌اي طراحي مي‌شوند – معمولا از سوپرآلياژها – كه پس از ايجاد
ترك تا زماني كه طول ترك ، به طول بحراني (و در نتيجه خستگي) برسد
– كه در مقايسه با حالت قبل مدت زمان بيشتري طول مي‌كشد – ، روي
هواپيما نصب هستند و زماني كه به طول بحراني رسيد بايد آن قطعه را
تعويض نمود.
قيمت فايل فقط 5,000 تومان
برچسب ها :
بررسي پديده خستگي ,
خستگي ,
تعريف خستگي فلزات ,
خستگي مواد ,
شكست از تنش كششي ,
علت خستگي فلزات ,
دانلود مقاله ,
دانلود تحقيق
