مواد	معامل المرونة ه، الآلام والكروب الذهنية
الحديد الزهر الأبيض والرمادي	(1,15...1,60) . 10 5
" طيع	1,55 . 10 5
الكربون الصلب	(2,0...2,1) . 10 5
»مخلوط	(2,1...2,2) . 10 5
نحاس ملفوف	1,1 . 10 5
»مسحوب على البارد	1,3 . 10 3
" يقذف	0,84 . 10 5
توالت البرونز الفوسفور	1,15 . 10 5
منجنيز برونزي ملفوف	1,1 . 10 5
يلقي الألومنيوم البرونزي	1,05 . 10 5
النحاس ، مسحوب على البارد	(0,91...0,99) . 10 5
نحاس مدلفن للسفينة	1,0 . 10 5
ألمنيوم مدلفن	0,69 . 10 5
سلك الألمنيوم المسحوب	0,7 . 10 5
توالت دورالومين	0,71 . 10 5
ملفوف الزنك	0,84 . 10 5
قيادة	0,17 . 10 5
جليد	0,1 . 10 5
زجاج	0,56 . 10 5
جرانيت	0,49 . 10 5
جير	0,42 . 10 5
رخام	0,56 . 10 5
الحجر الرملي	0,18 . 10 5
أحجار الجرانيت	(0,09...0,1) . 10 5
" قالب طوب	(0,027...0,030) . 10 5
الخرسانة (انظر الجدول 2)
الخشب على طول الحبوب	(0,1...0,12) . 10 5
»عبر الألياف	(0,005...0,01) . 10 5
ممحاة	0,00008 . 10 5
نسيج	(0,06...0,1) . 10 5
Getinaks	(0,1...0,17) . 10 5
الباكليت	(2...3) . 10 3
شريط سينمائي	(14,3...27,5) . 10 2

ملحوظة: 1. لتحديد معامل المرونة بوحدة kgf / cm 2 ، يتم ضرب القيمة الجدولية في 10 (بتعبير أدق في 10.1937)

2. قيم المعاملات المرنة هبالنسبة للمعادن ، يجب تحديد الخشب والبناء وفقًا لـ SNiPs ذات الصلة.

البيانات المعيارية لحساب الهياكل الخرسانية المسلحة:

الجدول 2.المعايير الأولية لمرونة الخرسانة (وفقًا للمواصفة SP 52-101-2003)

الجدول 2.1. المعاملات الأولية لمرونة الخرسانة وفقًا لـ SNiP 2.03.01-84 * (1996)

ملحوظات: 1. القيم موضحة أعلى الخط في MPa ، أسفل الخط - بالكيلو جرام ق / سم 2.

2. بالنسبة للخرسانة خفيفة الوزن والخلوية والمسامية بقيم وسيطة لكثافة الخرسانة ، يتم أخذ المعاملات الأولية للمرونة عن طريق الاستيفاء الخطي.

3. لقيم الخرسانة الخلوية غير المعقمة هببالنسبة للخرسانة المعقمة مضروبة بمعامل 0.8.

4. لقيم ملموسة ذاتية التأكيد إببالنسبة للخرسانة الثقيلة مضروبة في المعامل أ = 0.56 + 0.006 فولت.

5. درجات الخرسانة الواردة بين قوسين لا تتوافق تمامًا مع فئات الخرسانة المحددة.

الجدول 3القيم المعيارية لمقاومة الخرسانة (وفقًا للمواصفة SP 52-101-2003)

الجدول 4قيم التصميم لمقاومة الخرسانة (حسب SP 52-101-2003)

الجدول 4.1. قيم التصميم لمقاومة الخرسانة للضغط وفقًا لـ SNiP 2.03.01-84 * (1996)

الجدول 5قيم تصميم مقاومة الشد للخرسانة (حسب SP 52-101-2003)

الجدول 6المقاومات التنظيمية للوصلات (وفقًا للمواصفة SP 52-101-2003)

الجدول 6.1 المقاومات التنظيمية لتجهيزات الفئة A وفقًا لـ SNiP 2.03.01-84 * (1996)

الجدول 6.2. المقاومات التنظيمية لتركيبات الفئتين B و K وفقًا لـ SNiP 2.03.01-84 * (1996)

الجدول 7مقاومة التصميم للتعزيز (وفقًا للمواصفة SP 52-101-2003)

الجدول 7.1. مقاومات التصميم لتقوية الفئة A وفقًا لـ SNiP 2.03.01-84 * (1996)

الجدول 7.2. مقاومات التصميم لتركيبات الفئتين B و K وفقًا لـ SNiP 2.03.01-84 * (1996)

البيانات المعيارية لحساب الهياكل المعدنية:

الجدول 8المقاومات المعيارية والتصميمية في التوتر والضغط والانحناء (وفقًا لـ SNiP II-23-81 (1990))

صفائح ، فولاذية عريضة النطاق وشكلها حسب GOST 27772-88 للهياكل الفولاذية للمباني والهياكل

ملحوظات:

1. سمك الحافة يجب أن يؤخذ على أنه سماكة الفولاذ المشكل (الحد الأدنى لسمكه 4 مم).

2. تعتبر القيم التنظيمية لقوة الخضوع وقوة الشد وفقًا لـ GOST 27772-88 بمثابة المقاومة المعيارية.

3. يتم الحصول على قيم مقاومة التصميم بقسمة المقاومات القياسية على عوامل الموثوقية للمادة ، مقربًا حتى 5 ميجا باسكال (50 كجم / سم 2).

الجدول 9تم استبدال درجات الصلب بالفولاذ وفقًا لـ GOST 27772-88 (وفقًا لـ SNiP II-23-81 (1990))

ملحوظات: 1. يستبدل الفولاذ C345 و C375 من الفئات 1 و 2 و 3 و 4 وفقًا لـ GOST 27772-88 الفولاذ من الفئات 6 و 7 و 9 و 12 و 13 و 15 على التوالي ، وفقًا لـ GOST 19281-73 * و GOST 19282 -73 *.
2. الفولاذ S345K ، S390 ، S390K ، S440 ، S590 ، S590K وفقًا لـ GOST 27772-88 يستبدل درجات الصلب المقابلة للفئات 1-15 وفقًا لـ GOST 19281-73 * و GOST 19282-73 * المحدد في هذا الجدول.
3. لا يتم استبدال الفولاذ وفقًا لـ GOST 27772-88 بالفولاذ الموفر وفقًا لمعايير ومواصفات جميع الولايات الأخرى.

يتم تقديم مقاومات التصميم للصلب المستخدم في إنتاج الصفائح المموجة بشكل منفصل.

قائمةالأدب المستخدم:

1. SNiP 2.03.01-84 "الهياكل الخرسانية والخرسانة المسلحة"

2 - SP 52-101-2003

3. SNiP II-23-81 (1990) "الهياكل الفولاذية"

4. الكسندروف أ. قوة المواد. موسكو: المدرسة العليا. - 2003.

5. Fesik S.P. كتيب قوة المواد. كييف: Budivelnik. - 1982.

تتمثل المهمة الرئيسية للتصميم الهندسي في اختيار القسم الأمثل للملف الشخصي ومواد البناء. من الضروري العثور بالضبط على الحجم الذي سيضمن الحفاظ على شكل النظام بأقل كتلة ممكنة تحت تأثير الحمل. على سبيل المثال ، ما هو نوع الفولاذ الذي يجب استخدامه كحزمة ممتدة من الهيكل؟ يمكن استخدام المواد بطريقة غير منطقية ، وسيصبح التثبيت أكثر تعقيدًا وسيصبح الهيكل أثقل ، وستزيد التكاليف المالية. سيتم الرد على هذا السؤال بمفهوم مثل معامل مرونة الفولاذ. كما سيسمح في مرحلة مبكرة بتجنب ظهور هذه المشاكل.

المفاهيم العامة

معامل المرونة (معامل يونج) هو مؤشر على الخاصية الميكانيكية للمادة التي تميز مقاومتها لتشوه الشد. بمعنى آخر ، هذه هي قيمة ليونة المادة. كلما زادت قيم معامل المرونة ، قل تمدد أي قضيب تحت الأحمال المتساوية (المساحة المقطعية ، قيمة الحمل ، إلخ).

يُشار إلى معامل يونغ في نظرية المرونة بالحرف E. وهو أحد مكونات قانون هوك (بشأن تشوه الأجسام المرنة). ترتبط هذه القيمة بالضغط الناشئ في العينة وتشوهها.

يتم قياس هذه القيمة وفقًا للنظام الدولي القياسي للوحدات في MPa (Megapascals). لكن المهندسين في الممارسة يميلون أكثر إلى استخدام البعد kgf / cm2.

تجريبيا ، يتم تحديد هذا المؤشر في المختبرات العلمية. جوهر هذه الطريقة هو تمزق عينات المواد على شكل دمبل على معدات خاصة. بعد أن تعلموا الاستطالة والتوتر الذي انهارت عنده العينة ، قاموا بتقسيم البيانات المتغيرة إلى بعضها البعض. القيمة الناتجة هي معامل المرونة (Young's).

وبالتالي ، يتم تحديد معامل Young فقط للمواد المرنة: النحاس ، والصلب ، إلخ. ويتم ضغط المواد الهشة حتى تظهر التشققات: الخرسانة والحديد الزهر وما شابه.

الخواص الميكانيكية

فقط عند العمل في حالة التوتر أو الانضغاط ، يساعد معامل المرونة (Young's) على تخمين سلوك مادة معينة. ولكن عند الانحناء والقص والسحق والأحمال الأخرى ، ستحتاج إلى إدخال معلمات إضافية:

بالإضافة إلى كل ما سبق ، تجدر الإشارة إلى أن بعض المواد ، حسب اتجاه الحمل ، لها خصائص ميكانيكية مختلفة. تسمى هذه المواد متباينة الخواص. ومن الأمثلة على ذلك الأقمشة ، وبعض أنواع الحجر ، والرقائق ، والخشب ، وما إلى ذلك.

المواد الخواص الخواص لها نفس الخصائص الميكانيكية والتشوه المرن في أي اتجاه. وتشمل هذه المواد المعادن: الألمنيوم ، والنحاس ، والحديد الزهر ، والصلب ، وما إلى ذلك ، وكذلك المطاط ، والخرسانة ، والأحجار الطبيعية ، والبلاستيك غير متعدد الطبقات.

وتجدر الإشارة إلى أن هذه القيمة ليست ثابتة. حتى بالنسبة لنفس المادة ، يمكن أن يكون لها قيمة مختلفة اعتمادًا على مكان تطبيق القوة. بعض المواد البلاستيكية المرنة لها قيمة ثابتة تقريبًا لمعامل المرونة عند العمل في التوتر والضغط: الفولاذ والألمنيوم والنحاس. وهناك حالات يتم فيها قياس هذه القيمة من خلال شكل الملف الشخصي.

بعض القيم (القيمة بالمليون كجم ق / سم 2):

1. ألومنيوم - 0.7.
2. الخشب عبر الألياف - 0.005.
3. الخشب على طول الألياف - 0.1.
4. الخرسانة - 0.02.
5. حجر الغرانيت - 0.09.
6. البناء الحجري - 0.03.
7. برونزية - 1.00.
8. نحاس - 1.01.
9. الحديد الزهر الرمادي - 1.16.
10. الحديد الزهر الأبيض - 1.15.

الفرق في المعامل المرنة للفولاذ حسب درجاتهم:

تختلف هذه القيمة أيضًا حسب نوع الإيجار:

1. كابل بنواة معدنية - 1.95.
2. حبل مضفر - 1.9.
3. سلك عالي القوة - 2.1.

كما يتضح ، فإن الانحرافات في قيم معاملات التشوه المرن للصلب ضئيلة. ولهذا السبب ، فإن معظم المهندسين ، عند إجراء حساباتهم ، يتجاهلون الأخطاء ويأخذون قيمة تساوي 2.00.

قبل استخدام أي مادة في أعمال البناء ، يجب أن تتعرف على خصائصها الفيزيائية من أجل معرفة كيفية التعامل معها ، وما التأثير الميكانيكي الذي سيكون مقبولاً لها ، وما إلى ذلك. واحدة من الخصائص المهمة التي غالبًا ما يتم الانتباه إليها هي معامل المرونة.

أدناه نعتبر المفهوم نفسه ، وكذلك هذه القيمة فيما يتعلق بواحدة من أكثر المواد شيوعًا في أعمال البناء والإصلاح - الصلب. سيتم أيضًا النظر في هذه المؤشرات لمواد أخرى ، من أجل الحصول على مثال.

معامل المرونة - ما هو؟

يسمى معامل مرونة المادة مجموعة من الكميات المادية، والتي تميز قدرة الجسم الصلب على التشوه المرن في ظل ظروف تطبيق القوة عليه. يتم التعبير عنه بالحرف E. لذلك سيتم ذكره في جميع الجداول التي ستتعمق في المقالة.

لا يمكن المجادلة بأن هناك طريقة واحدة فقط لتحديد قيمة المرونة. أدت المناهج المختلفة لدراسة هذه الكمية إلى حقيقة أن هناك عدة طرق مختلفة في وقت واحد. فيما يلي ثلاث طرق رئيسية لحساب مؤشرات هذه الخاصية للمواد المختلفة:

جدول مؤشرات مرونة المواد

قبل الانتقال مباشرة إلى خاصية الفولاذ هذه ، دعونا أولاً ننظر ، كمثال ومعلومات إضافية ، في جدول يحتوي على بيانات حول هذه القيمة فيما يتعلق بالمواد الأخرى. يتم قياس البيانات في MPa.

معامل مرونة المواد المختلفة

كما ترى من الجدول أعلاه ، تختلف هذه القيمة باختلاف المواد ، علاوة على ذلك ، تختلف المؤشرات إذا تم أخذ خيار أو آخر لحساب هذا المؤشر في الاعتبار. لكل شخص الحرية في اختيار خيار دراسة المؤشرات التي تناسبه بشكل أفضل. قد يكون من الأفضل النظر في معامل يونج ، لأنه غالبًا ما يستخدم على وجه التحديد لوصف مادة معينة في هذا الصدد.

بعد أن تعرفنا بإيجاز على بيانات هذه الخاصية للمواد الأخرى ، سننتقل مباشرة إلى خاصية الفولاذ بشكل منفصل.

للبدأ دعونا نلقي نظرة على الأرقام الجافةواشتقاق مؤشرات مختلفة لهذه الخاصية لأنواع مختلفة من الفولاذ والهياكل الفولاذية:

• معامل المرونة (E) للصب ، التسليح المدلفن على الساخن من درجات الصلب المشار إليها باسم St.3 و St. 5 يساوي 2.1 * 106 كجم / سم ^ 2.
• بالنسبة للفولاذ مثل 25G2S و 30 KhG2S ، تكون هذه القيمة 2 * 106 كجم / سم ^ 2.
• بالنسبة لسلك ذو ملف تعريف دوري وسلك دائري مسحوب على البارد ، توجد قيمة مرونة تساوي 1.8 * 106 كجم / سم ^ 2. بالنسبة للتعزيزات المسطحة الباردة ، فإن المؤشرات متشابهة.
• بالنسبة لخيوط وحزم الأسلاك عالية القوة ، تبلغ القيمة 2 10 6 كجم / سم ^ 2
• بالنسبة للحبال والحبال اللولبية الفولاذية ذات اللب المعدني ، تكون القيمة 1.5 · 10 4 كجم / سم 2 ، بينما بالنسبة للحبال ذات القلب العضوي ، لا تتجاوز هذه القيمة 1.3 · 10 6 كجم / سم 2.
• معامل القص (G) للصلب المدلفن هو 8.4 · 10 6 كجم / سم ^ 2.
• وأخيرًا ، نسبة بواسون للصلب تساوي 0.3

هذه بيانات عامة معطاة لأنواع منتجات الصلب والفولاذ. تم حساب كل قيمة وفقًا لجميع القواعد المادية مع مراعاة جميع العلاقات المتاحة التي يتم استخدامها لاشتقاق قيم هذه الخاصية.

سيتم تقديم جميع المعلومات العامة حول خاصية الفولاذ هذه أدناه. سيتم إعطاء القيم كـ n حول معامل يونغ، ووفقًا لمعامل القص ، في كل من وحدة القياس (MPa) ووحدة القياس الأخرى (كجم / سم 2 ، نيوتن * م 2).

حديد وعدة درجات مختلفة

تختلف قيم مؤشرات مرونة الفولاذ منذ ذلك الحين هناك وحدات متعددة، والتي يتم حسابها وحسابها بشكل مختلف. يمكن للمرء أن يلاحظ حقيقة أن المؤشرات ، من حيث المبدأ ، لا تختلف كثيرًا ، مما يشهد لصالح الدراسات المختلفة لمرونة المواد المختلفة. لكن الأمر لا يستحق التعمق في جميع الحسابات والصيغ والقيم ، حيث يكفي اختيار قيمة معينة للمرونة من أجل الاسترشاد بها في المستقبل.

بالمناسبة ، إذا لم تعبر عن جميع القيم بنسب عددية ، لكنك تأخذها على الفور وتحسبها بالكامل ، فإن خاصية الفولاذ هذه ستكون مساوية لـ: Е = 200000 ميجا باسكال أو Е = 2039000 كجم / سم ^ 2.

ستساعدك هذه المعلومات على فهم مفهوم معامل المرونة ، وكذلك التعرف على القيم الرئيسية لهذه الخاصية للصلب ومنتجات الصلب ، وكذلك للعديد من المواد الأخرى.

يجب أن نتذكر أن مؤشرات معامل المرونة تختلف باختلاف سبائك الصلب وهياكل الصلب المختلفة التي تحتوي على مركبات أخرى في تكوينها. ولكن حتى في مثل هذه الظروف ، يمكن للمرء أن يلاحظ حقيقة أن المؤشرات لا تختلف كثيرًا. تعتمد قيمة معامل مرونة الفولاذ عمليًا على الهيكل. وكذلك محتوى الكربون. لا يمكن أن تؤثر طريقة المعالجة الساخنة أو الباردة للصلب بشكل كبير على هذا المؤشر.

stanok.guru

المقاومات المحسوبة ومعاملات مرونة الخرسانة الثقيلة ، MPa

الجدول 2

صفات	فئة الخرسانة
	ب 7.5	في تمام الساعة 10		ب 15	في 20	ب 25	ب 30	ب 35	ب 40
	إلى عن على الدول المحددة الأول مجموعات
ضغط محوري (منشوري قوة) ص ب
التوتر المحوري ص BT
	إلى عن على الدول المحددة الثاني مجموعات
ضغط محوري ص ب , سر
التوتر المحوري ص BT , سر
ابتدائي تصلب تقليدي ه ب
ابتدائي معامل مرونة الخرسانة الثقيلة تخضع للمعالجة الحرارية الضغط الجوي

ملحوظة.
مُقدَّر
مقاومة ملموسة للحد
حالات المجموعة الثانية مساوية للمعيار:
ص ب , سر
= ص ب , ن ;
ص BT , سر
= ص
BT , ن .

المقاومات المحسوبة ومعاملات المرونة لبعض أنواع حديد التسليح MPa

الطاولة
3

صف دراسي التعزيزات (الرموز وفقًا لـ DSTU 3760-98)	مُقدَّر مقاومة				وحدة مرونة ه س
	لحساب وفقا ل يحد تنص على المجموعة الأولى			إلى عن على حساب حالة الحد المجموعة الثانية ص س , سر
	تمتد		ص الشوري
	ص س	ص SW
A240C
A300S
A400S  6… 8 ملم
A400S  10… 40 مم
A600S
ب ص أنا  3 ملم
ب ص أنا  4 ملم
ب ص أنا  5 ملم

ملحوظة.
مُقدَّر
مقاومة الصلب في نهاية المطاف
دول المجموعة الثانية متساوية
معياري: ص س , سر
= ص س , ن .

studfiles.net

مثال 3.5. فحص قسم عمود I-beam للضغط

من الضروري فحص قسم العمود المصنوع من I-beam 20K1 وفقًا لـ STO ASChM 20-93 من الفولاذ S235.

قوة الضغط: N = 600 كيلو نيوتن.

ارتفاع العمود: لتر = 4.5 م.

عامل الطول الفعال: μ س = 1.0 ؛ μy = 1.0.

المحلول.
مقاومة تصميم الفولاذ C235: R y = 230N / مم 2 \ u003d 23.0 كيلو نيوتن / سم 2.
معامل مرونة الفولاذ C235: E \ u003d 2.06x10 5 نيوتن / مم 2.
معامل ظروف العمل لأعمدة المباني العامة عند الحمل الثابت γ c = 0.95.
تم العثور على المساحة المقطعية للعنصر وفقًا لتشكيلة I-beam 20K1: A \ u003d 52.69 cm 2.
نصف قطر الدوران للقسم بالنسبة للمحور السيني ، أيضًا وفقًا للتشكيلة: أنا x \ u003d 4.99 سم.
نصف قطر الدوران للقسم بالنسبة للمحور y ، أيضًا وفقًا للتشكيلة: i y \ u003d 8.54 سم.
يتم تحديد الطول المقدر للعمود بواسطة الصيغة:
l ef ، x \ u003d μ x l x \ u003d 1.0 * 4.5 \ u003d 4.5 م ؛
l ef ، y \ u003d μ y l y \ u003d 1.0 * 4.5 \ u003d 4.5 م.
مرونة القسم الخاص بالمحور السيني: λ x \ u003d l x / i x \ u003d 450 / 4.99 = 90.18.
مرونة القسم الخاص بالمحور الصادي: λ y \ u003d l y / i y \ u003d 450 / 8.54 \ u003d 52.69.
أقصى قدر من المرونة المسموح بها للعناصر المضغوطة (الحبال ، والأقواس الداعمة والأعمدة التي تنقل تفاعلات الدعم: الهياكل المكانية من الزوايا الفردية ، والهياكل المكانية من الأنابيب والزوايا المزدوجة التي يزيد ارتفاعها عن 50 مترًا) λu = 120.
التحقق من الشروط : x< λ u ; λ y < λ u:
90,18 < 120; 52,69 < 120 - تم استيفاء الشروط.
يتم فحص ثبات المقطع للحصول على أكبر قدر من المرونة. في هذا المثال ، λ max = 90.18.
يتم تحديد شروط مرونة العنصر من خلال الصيغة:
λ '= λ√ (R y / E) = 90.18√ (230 / 2.06 * 10 5) = 3.01.
يتم أخذ المعامل α و وفقًا لنوع المقطع ، بالنسبة لشعاع I α = 0.04 ؛ β = 0.09.
معامل في الرياضيات او درجة δ \ u003d 9.87 (1-α + β * λ ') + λ' 2 \ u003d 9.87 (1-0.04 + 0.09 * 3.01) + 3.01 2 \ u003d 21.2.
يتم تحديد معامل الاستقرار بواسطة الصيغة:
φ \ u003d 0.5 (δ-√ (δ 2 -39.48λ '2) / λ' 2 \ u003d 0.5 (21.2-√ (21.2 2 -39.48 * 3.01 2) / 3 .01 2 = 0.643.
يمكن أيضًا أخذ المعامل φ من الجدول وفقًا لنوع القسم و λ '.
فحص الحالة: N / φAR y γ c ≤ 1,
600,0/(0,643*52,69*23,0*0,95) = 0,81 ≤ 1.
نظرًا لأنه تم إجراء الحساب لتحقيق أقصى قدر من المرونة حول المحور السيني ، فلا داعي للتحقق من المحور ص.

أمثلة:

spravkidoc.ru

معامل مرونة الصلب بالكيلوجرام \ سم 2 أمثلة

تتمثل إحدى المهام الرئيسية للتصميم الهندسي في اختيار مواد البناء والقسم الأمثل للملف الشخصي. من الضروري إيجاد الحجم الذي يضمن ، بأقل كتلة ممكنة ، الحفاظ على شكل النظام تحت تأثير الحمل.

على سبيل المثال ، ما عدد العارضة الفولاذية التي يجب استخدامها كحزمة ممتدة للهيكل؟ إذا أخذنا ملفًا شخصيًا بأبعاد أقل من المطلوب ، فنحن نضمن حصولنا على تدمير الهيكل. إذا كان أكثر من ذلك ، فإن هذا يؤدي إلى استخدام غير فعال للمعادن ، وبالتالي إلى هيكل أثقل ، وتركيب أكثر صعوبة ، وزيادة في التكاليف المالية. إن معرفة مفهوم مثل معامل مرونة الفولاذ سوف يعطي إجابة على السؤال أعلاه ، وسوف يتجنب ظهور هذه المشاكل في المرحلة الأولى من الإنتاج.

المفهوم العام

معامل المرونة (المعروف أيضًا باسم معامل يونغ) هو أحد مؤشرات الخواص الميكانيكية للمادة ، والتي تميز مقاومتها لتشوه الشد. بمعنى آخر ، تشير قيمتها إلى مرونة المادة. كلما زاد معامل المرونة ، قل تمدد أي قضيب ، وكل الأشياء الأخرى متساوية (قيمة الحمل ، مساحة المقطع العرضي ، إلخ).

في نظرية المرونة ، يُشار إلى معامل يونغ بالحرف E. وهو جزء لا يتجزأ من قانون هوك (قانون تشوه الأجسام المرنة). يتعلق بالإجهاد الذي يحدث في المادة وتشوهها.

وفقًا للنظام القياسي الدولي للوحدات ، يتم قياسه بوحدة MPa. لكن من الناحية العملية ، يفضل المهندسون استخدام البعد kgf / cm2.

يتم تحديد معامل المرونة تجريبياً في المختبرات العلمية. يكمن جوهر هذه الطريقة في تمزق عينات المواد على شكل دمبل على معدات خاصة. بعد معرفة الإجهاد والاستطالة التي تم بها تدمير العينة ، يتم تقسيم هذه المتغيرات على بعضها البعض ، وبالتالي الحصول على معامل يونغ.

نلاحظ على الفور أن هذه الطريقة تحدد المعاملات المرنة للمواد البلاستيكية: الفولاذ والنحاس وما إلى ذلك. يتم ضغط المواد الهشة - الحديد الزهر والخرسانة - حتى تظهر الشقوق.

الخصائص الإضافية للخصائص الميكانيكية

يتيح معامل المرونة التنبؤ بسلوك المادة فقط عند العمل في حالة ضغط أو توتر. في ظل وجود مثل هذه الأنواع من الأحمال مثل التكسير والقص والانحناء وما إلى ذلك ، يجب إدخال معلمات إضافية:

• الصلابة هي نتاج معامل المرونة ومنطقة المقطع العرضي للملف الشخصي. من خلال حجم الصلابة ، يمكن للمرء أن يحكم على مرونة ليس المادة ، ولكن مجموعة الهيكل ككل. تقاس بالكيلوجرام من القوة.
• يوضح الاستطالة الطولية النسبية نسبة الاستطالة المطلقة للعينة إلى الطول الإجمالي للعينة. على سبيل المثال ، يتم تطبيق قوة معينة على قضيب طوله 100 مم. ونتيجة لذلك ، انخفض حجمه بمقدار 5 ملم. بقسمة استطالة (5 مم) على الطول الأصلي (100 مم) نحصل على استطالة نسبية قدرها 0.05. المتغير هو كمية بلا أبعاد. في بعض الحالات ، لتسهيل الإدراك ، يتم ترجمتها إلى نسب مئوية.
• يتم حساب الاستطالة المستعرضة النسبية بشكل مشابه للفقرة أعلاه ، ولكن بدلاً من الطول ، يتم اعتبار قطر القضيب هنا. تظهر التجارب أن الاستطالة المستعرضة بالنسبة لمعظم المواد تقل 3-4 مرات عن الاستطالة الطولية.
• نسبة الثقب هي نسبة الإجهاد الطولي النسبي إلى الإجهاد العرضي النسبي. تتيح لك هذه المعلمة وصف التغيير في الشكل بشكل كامل تحت تأثير الحمل.
• يميز معامل القص الخصائص المرنة عندما تتعرض العينة لضغوط عرضية ، أي في حالة توجيه ناقل القوة عند 90 درجة إلى سطح الجسم. ومن الأمثلة على هذه الأحمال عمل المسامير في القص ، والمسامير في التكسير ، وما إلى ذلك. بشكل عام ، يرتبط معامل القص بمفهوم مثل لزوجة المادة.
• يتميز معامل المرونة الحجمية بالتغير في حجم المادة من أجل تطبيق موحد ومتعدد الاستخدامات للحمل. إنها نسبة الضغط الحجمي إلى الضغط الحجمي الانضغاطي. مثال على هذا العمل هو عينة يتم إنزالها في الماء ، والتي تتأثر بضغط السائل على كامل المنطقة.

بالإضافة إلى ما سبق ، تجدر الإشارة إلى أن بعض أنواع المواد لها خواص ميكانيكية مختلفة حسب اتجاه الحمولة. تتميز هذه المواد بأنها متباينة الخواص. الأمثلة الحية هي الخشب والبلاستيك الرقائقي وبعض أنواع الأحجار والأقمشة وما إلى ذلك.

المواد الخواص الخواص لها نفس الخصائص الميكانيكية والتشوه المرن في أي اتجاه. وتشمل هذه المعادن (الصلب ، والحديد الزهر ، والنحاس ، والألمنيوم ، وما إلى ذلك) ، والبلاستيك غير متعدد الطبقات ، والأحجار الطبيعية ، والخرسانة ، والمطاط.

قيمة معامل المرونة

تجدر الإشارة إلى أن معامل يونج ليس قيمة ثابتة. حتى بالنسبة لنفس المادة ، يمكن أن تتقلب اعتمادًا على نقاط تطبيق القوة.

تحتوي بعض المواد البلاستيكية المرنة على معامل مرونة ثابت إلى حد ما عند العمل في كل من الضغط والتوتر: النحاس والألمنيوم والفولاذ. في حالات أخرى ، قد تختلف المرونة بناءً على شكل المظهر الجانبي.

فيما يلي أمثلة لقيم معامل يونج (بملايين كجم ق / سم 2) لبعض المواد:

• الحديد الزهر الأبيض - 1.15.
• الحديد الزهر الرمادي -1.16.
• نحاس - 1.01.
• برونزية - 1.00.
• طوب البناء - 0.03.
• أحجار الجرانيت - 0.09.
• الخرسانة - 0.02.
• الخشب على طول الألياف - 0.1.
• الخشب عبر الألياف - 0.005.
• ألومنيوم - 0.7.

ضع في اعتبارك الاختلاف في القراءات بين معاملات مرونة الفولاذ ، اعتمادًا على الدرجة:

• فولاذ إنشائي عالي الجودة (20 ، 45) - 2.01.
• الصلب من النوعية العادية (المادة 3 ، المادة 6) - 2.00.
• فولاذ منخفض السبائك (30KhGSA ، 40X) - 2.05.
• الفولاذ المقاوم للصدأ (12X18H10T) - 2.1.
• فولاذ يموت (9KhMF) - 2.03.
• ربيع الصلب (60С2) - 2.03.
• تحمل الفولاذ (ШХ15) - 2.1.

أيضًا ، تختلف قيمة معامل المرونة للفولاذ اعتمادًا على نوع المنتجات المدلفنة:

• سلك عالي القوة - 2.1.
• حبل مضفر - 1.9.
• كابل بنواة معدنية - 1.95.

كما ترون ، فإن الانحرافات بين الفولاذ في قيم معاملات التشوه المرن صغيرة. لذلك ، في معظم الحسابات الهندسية ، يمكن إهمال الأخطاء ويمكن أخذ القيمة E = 2.0.

prompriem.ru

معامل المرونة ونسب بواسون لبعض المواد 013

مواد	معامل المرونة، الآلام والكروب الذهنية		معامل في الرياضيات او درجة بواسون
	معامل يونج ه	معامل القص جي
الحديد الزهر الأبيض والرمادي الدكتايل الحديد	(1.15 ... 1.60) 10 5 1.55 10 5	4.5 10 4	0,23…0,27
الكربون الصلب خليط معدني	(2.0 ... 2.1) 10 5 (2.1 ... 2.2) 10 5	(8.0 ... 8.1) 10 4 (8.0 ... 8.1) 10 4	0,24…0,28 0,25…0,30
نحاس ملفوف النحاس المسحوب على البارد نحاس مصبوب	1.1 10 5 0.84 10 5	4.0 10 4	0,31…0,34
الفوسفور البرونزي ملفوف منجنيز برونزي ملفوف يلقي الألومنيوم البرونزي	1.15 10 5 1.05 10 5	4.2 10 4 4.2 10 4	0,32…0,35
النحاس ، مسحوب على البارد تدحرجت السفينة من النحاس الأصفر	(0.91 ... 0.99) 10 5 1.0 10 5	(3.5 ... 3.7) 10 4	0,32…0,42
ألمنيوم مدلفن سلك الألمنيوم المسحوب توالت دورالومين	0.69 10 5 0.71 10 5	(2.6 ... 2.7) 10 4 2.7 10 4	0,32…0,36
ملفوف الزنك	0.84 10 5	3.2 10 4	0,27
قيادة	0.17 10 5	0.7 10 4	0,42
جليد	0.1 10 5	(0.28 ... 0.3) 10 4	–
زجاج	0.56 10 5	0.22 10 4	0,25
جرانيت	0.49 10 5	–	–
حجر الكلس	0.42 10 5	–	–
رخام	0.56 10 5	–	–
الحجر الرملي	0.18 10 5	–	–
أحجار الجرانيت الحجر الجيري قرميد البناء	(0.09 ... 0.1) 10 5 (0.027 ... 0.030) 10 5	–	–
الخرسانة عند مقاومة الشد ، MPa: (0.146 ... 0.196) 10 5 (0.164 ... 0.214) 10 5 (0.182 ... 0.232) 10 5	0,16…0,18 0,16…0,18
الخشب على طول الحبوب الخشب عبر الحبوب	(0.1 ... 0.12) 10 5 (0.005… 0.01) 10 5	0.055 10 4	–
ممحاة	0.00008 10 5	–	0,47
نسيج	(0.06 ... 0.1) 10 5	–	–
Getinaks	(0.1 ... 0.17) 10 5	–	–
الباكليت	(2 ... 3) 10 3	–	0,36
فيشومليت (IM-44)	(4.0 ... 4.2) 10 3	–	0,37
شريط سينمائي	(1.43 ... 2.75) 10 3	–	0,33…0,38

www.sopromat.info

مؤشر حد حمل الصلب - معامل يونج

قبل استخدام أي مادة بناء في العمل ، من الضروري دراسة بيانات قوتها والتفاعل المحتمل مع المواد والمواد الأخرى ، وتوافقها من حيث السلوك المناسب تحت نفس الأحمال على الهيكل. يتم تعيين الدور الحاسم لحل هذه المشكلة لمعامل المرونة - ويسمى أيضًا معامل يونج.

تسمح القوة العالية للفولاذ باستخدامه في تشييد المباني الشاهقة والهياكل المفتوحة للملاعب والجسور. - إضافات الحديد لبعض المواد التي تؤثر على جودته. تسمى المنشطات، وهذه المواد المضافة يمكن أن تضاعف من قوة الفولاذ. معامل مرونة الفولاذ المخلوط أعلى بكثير من معامل مرونة الفولاذ التقليدي. تتحقق القوة في البناء ، كقاعدة عامة ، عن طريق اختيار منطقة المقطع العرضي للملف الشخصي لأسباب اقتصادية: فولاذ السبائك العالية له تكلفة أعلى.

المعنى المادي

إن تعيين معامل المرونة ككمية فيزيائية هو (E) ، وهذا المؤشر يميز المقاومة المرنة لمادة المنتج للأحمال المشوهة المطبقة عليها:

• طولي - شد وضغط ؛
• عرضي - ثني أو صنع في شكل تحول ؛
• ضخم - التواء.

كلما زادت القيمة (E) ، كلما كان المنتج أقوى ، وكلما زاد حد الكسر. على سبيل المثال ، بالنسبة للألمنيوم ، هذه القيمة هي 70 جيجا باسكال ، والحديد الزهر - 120 ، والحديد - 190 ، وللصلب حتى 220 جيجا باسكال.

تعريف

معامل المرونة هو مصطلح موجز امتص مؤشرات فيزيائية أخرى لخصائص مرونة المواد الصلبة - تحت تأثير القوة ، تغير واكتسب شكلها السابق بعد انتهائها ، أي تشوه مرن. هذه هي نسبة الضغط في المنتج - ضغط القوة لكل وحدة مساحة ، إلى التشوه المرن (قيمة بلا أبعاد تحددها نسبة حجم المنتج إلى حجمه الأصلي). ومن ثم فإن أبعادها ، مثلها مثل الإجهاد - نسبة القوة إلى مساحة الوحدة. نظرًا لأن الجهد في النظام المتري SI يقاس عادةً بالباسكال ، فإن مؤشر القوة يكون أيضًا.

هناك تعريف آخر غير صحيح: معامل المرونة هو الضغط، قادرة على مضاعفة المنتج. لكن قوة الخضوع لعدد كبير من المواد أقل بكثير من الضغط المطبق.

المعادلات المرنة ، أنواعها

هناك طرق عديدة لتغيير شروط تطبيق القوة والتشوهات الناتجة ، وهذا يعني أيضًا عددًا كبيرًا من أنواع الوحدات المرنة ، ولكن في الممارسة العملية ، وفقًا للأحمال المشوهة هناك ثلاثة منها:

لم يتم استنفاد مؤشرات خصائص المرونة هذه ، فهناك مؤشرات أخرى تحمل معلومات أخرى أبعاد مختلفة ومعنى. وهي معروفة أيضًا على نطاق واسع بين المتخصصين ، مؤشر المرونة العرجاء ونسبة بواسون.

كيفية تحديد معامل مرونة الفولاذ

لتحديد معلمات درجات الصلب المختلفة ، توجد جداول خاصة كجزء من الوثائق التنظيمية في مجال البناء - في قوانين ولوائح البناء (SNiP) ومعايير الدولة (GOST). لذا، معامل المرونة (E) أو الشباب، للحديد الزهر الأبيض والرمادي من 115 إلى 160 جيجا باسكال ، قابل للطرق - 155. أما بالنسبة للصلب ، فإن معامل مرونة الفولاذ الكربوني C245 له قيم من 200 إلى 210 جيجا باسكال. تتميز سبائك الصلب بأداء أعلى قليلاً - من 210 إلى 220 جيجا باسكال.

نفس الخاصية لدرجات الصلب العادية St.3 و St.5 لها نفس القيمة - 210 GPa ، وللصلب St.45 و 25G2S و 30KhGS - 200 GPa. كما ترون ، فإن التباين (E) لدرجات مختلفة من الفولاذ غير مهم ، ولكن في المنتجات ، على سبيل المثال ، في الحبال ، الصورة مختلفة:

• لخيوط وسلاسل الأسلاك عالية القوة 200 جيجا باسكال ؛
• الكابلات الفولاذية ذات النواة المعدنية 150 جيجا باسكال ؛
• الحبال الفولاذية ذات النواة العضوية 130 جيجا باسكال.

كما ترى ، الفرق كبير.

يمكن رؤية قيم معامل القص أو الصلابة (G) في نفس الجداول ، ولديها قيم أصغر ، للصلب المدلفن - 84 جيجا باسكالوالكربون وسبائك - من 80 إلى 81 hPa ، وللصلب St.3 و St.45-80 GPa. سبب الاختلاف في قيم معامل المرونة هو العمل المتزامن لثلاث وحدات رئيسية في وقت واحد ، محسوبة بطرق مختلفة. ومع ذلك ، فإن الاختلاف بينهما صغير ، مما يدل على دقة كافية لدراسة المرونة. لذلك ، لا يجب أن تتوقف عند الحسابات والصيغ ، ولكن يجب أن تأخذ قيمة معينة للمرونة وتستخدمها كثابت. إذا لم تقم بإجراء حسابات للوحدات الفردية ، ولكنك أجريت حسابًا معقدًا ، فستكون القيمة (E) 200 جيجا باسكال.

يجب أن يكون مفهوماً أن هذه القيم تختلف بالنسبة للفولاذ الذي يحتوي على إضافات مختلفة ومنتجات الصلب التي تشتمل على أجزاء من مواد أخرى ، ولكن هذه القيم تختلف قليلاً. التأثير الرئيسي على مؤشر المرونة ناتج عن محتوى الكربون ، لكن طريقة معالجة الفولاذ - الدرفلة على الساخن أو الختم على البارد ، ليس لها تأثير كبير.

عند اختيار منتجات الصلب ، يستخدمون أيضًا مؤشرًا آخر ، يتم تنظيمه بنفس طريقة معامل المرونة في جداول منشورات GOST و SNiPهي المقاومة المحسوبة لأحمال الشد والضغط والانحناء. أبعاد هذا المؤشر هي نفسها أبعاد معامل المرونة ، لكن القيم أصغر بثلاثة أوامر من حيث الحجم. هذا المؤشر له غرضان: المقاومة القياسية والتصميمية ، الأسماء تتحدث عن نفسها - يتم استخدام مقاومة التصميم عند إجراء حسابات القوة الهيكلية. وبالتالي ، فإن مقاومة تصميم الفولاذ C255 بسماكة ملفوفة من 10 إلى 20 مم هي 240 ميجا باسكال ، مع معيار 245 ميجا باسكال. المقاومة المحسوبة للمنتجات المدرفلة من 20 إلى 30 مم أقل قليلاً وتصل إلى 230 ميجا باسكال.

Instrument.guru

| عالم اللحام

معامل المرونة

معامل المرونة (معامل يونج) ه - يميز مقاومة المادة للتوتر / الانضغاط تحت التشوه المرن ، أو خاصية الكائن للتشوه على طول المحور عند تطبيق قوة على طول هذا المحور ؛ يُعرَّف بأنه نسبة الإجهاد إلى الاستطالة. غالبًا ما يشار إلى معامل يونج ببساطة على أنه معامل المرونة.

1 كجم / مم 2 \ u003d 10-6 كجم / م 2 \ u003d 9.8 10 6 N / م 2 \ u003d 9.8 10 7 داين / سم 2 \ u003d 9.81 10 6 باسكال \ u003d 9.81 ميجا باسكال

معامل المرونة (معامل يونج)

مواد	ه
	كجم ق / مم 2	10 7 نيوتن / م 2	الآلام والكروب الذهنية
المعادن
الألومنيوم	6300-7500	6180-7360	61800-73600
صلب الألمنيوم	6980	6850	68500
البريليوم	30050	29500	295000
برونزية	10600	10400	104000
الألومنيوم البرونزي ، صب	10500	10300	103000
الفوسفور البرونزي ملفوف	11520	11300	113000
الفاناديوم	13500	13250	132500
صلب الفاناديوم	15080	14800	148000
البزموت	3200	3140	31400
يلقي البزموت	3250	3190	31900
التنغستن	38100	37400	374000
صلب التنغستن	38800-40800	34200-40000	342000-400000
الهافنيوم	14150	13900	139000
دورالومين	7000	6870	68700
توالت دورالومين	7140	7000	70000
الحديد المطاوع	20000-22000	19620-21580	196200-215800
الحديد الزهر	10200-13250	10000-13000	100000-130000
ذهب	7000-8500	6870-8340	68700-83400
الذهب الملدن	8200	8060	80600
Invar	14000	13730	137300
إنديوم	5300	5200	52000
إيريديوم	5300	5200	52000
الكادميوم	5300	5200	52000
يلقي الكادميوم	5090	4990	49900
صلب الكوبالت	19980-21000	19600-20600	196000-206000
قسنطينة	16600	16300	163000
نحاس	8000-10000	7850-9810	78500-98100
تدحرجت السفينة من النحاس الأصفر	10000	9800	98000
النحاس ، مسحوب على البارد	9100-9890	8900-9700	89000-97000
المغنيسيوم	4360	4280	42800
المنجانين	12600	12360	123600
نحاس	13120	12870	128700
النحاس المشوه	11420	11200	112000
نحاس مصبوب	8360	8200	82000
توالت النحاس	11000	10800	108000
النحاس المسحوب على البارد	12950	12700	127000
الموليبدينوم	29150	28600	286000
نيكيل الفضي	11000	10790	107900
نيكل	20000-22000	19620-21580	196200-215800
صلب النيكل	20600	20200	202000
النيوبيوم	9080	8910	89100
تين	4000-5400	3920-5300	39200-53000
يلقي القصدير	4140-5980	4060-5860	40600-58600
الأوزميوم	56570	55500	555000
البلاديوم	10000-14000	9810-13730	98100-137300
يلقي البلاديوم	11520	11300	113000
البلاتين	17230	16900	169000
صلب البلاتين	14980	14700	147000
ملدن الروديوم	28030	27500	275000
صلب الروثينيوم	43000	42200	422000
قيادة	1600	1570	15700
يلقي الرصاص	1650	1620	16200
فضة	8430	8270	82700
صلب الفضة	8200	8050	80500
أداة الصلب	21000-22000	20600-21580	206000-215800
خليط معدني	21000	20600	206000
الفولاذ الخاص	22000-24000	21580-23540	215800-235400
الكربون الصلب	19880-20900	19500-20500	195000-205000
صب الصلب	17330	17000	170000
التنتالوم	19000	18640	186400
التنتالوم صلب	18960	18600	186000
التيتانيوم	11000	10800	108000
الكروم	25000	24500	245000
الزنك	8000-10000	7850-9810	78500-98100
ملفوف الزنك	8360	8200	82000
يلقي الزنك	12950	12700	127000
الزركونيوم	8950	8780	87800
الحديد الزهر	7500-8500	7360-8340	73600-83400
الحديد الزهر الأبيض والرمادي	11520-11830	11300-11600	113000-116000
الدكتايل الحديد	15290	15000	150000
بلاستيك
شبكي	535	525	5250
شريط سينمائي	173-194	170-190	1700-1900
زجاج عضوي	300	295	2950
ممحاة
ممحاة	0,80	0,79	7,9
مطاط مفلكن ناعم	0,15-0,51	0,15-0,50	1,5-5,0
خشب
الخيزران	2000	1960	19600
البتولا	1500	1470	14700
خشب الزان	1600	1630	16300
بلوط	1600	1630	16300
شجرة التنوب	900	880	8800
شجرة حديدية	2400	2350	32500
صنوبر	900	880	8800
المعادن
كوارتز	6800	6670	66700
مواد متعددة
أسمنت	1530-4100	1500-4000	15000-40000
جرانيت	3570-5100	3500-5000	35000-50000
الحجر الجيري كثيف	3570	3500	35000
خيوط الكوارتز (منصهر)	7440	7300	73000
كاتجوت	300	295	2950
الجليد (عند -2 درجة مئوية)	300	295	2950
رخام	3570-5100	3500-5000	35000-50000
زجاج	5000-7950	4900-7800	49000-78000
زجاج التاج	7200	7060	70600
زجاج الصوان	5500	5400	70600

المؤلفات

1. كتاب مرجعي مادي وتقني موجز. T.1 / وكيل القيادة. إد. ك. ياكوفليف. موسكو: FIZMATGIZ. 1960. - 446 ص.
2. كتاب مرجعي عن لحام المعادن غير الحديدية / S.M. جورفيتش. كييف: نوكوفا دومكا. 1981. 680 ص.
3. كتيب الفيزياء الابتدائية / N.N. كوشكين ، م. شيركيفيتش. M. ، علم. 1976. 256 ص.
4. جداول الكميات الفيزيائية. كتيب / إد. ك. كيكوين. م ، أتوميزدات. 1976 ، 1008 ص.

معامل يونغ والقص ، قيم نسبة بواسون (الجدول). جدول معامل مرونة المواد

معامل المرونة للصلب وكذلك للمواد الأخرى

قبل استخدام أي مادة في أعمال البناء ، يجب أن تتعرف على خصائصها الفيزيائية من أجل معرفة كيفية التعامل معها ، وما التأثير الميكانيكي الذي سيكون مقبولاً لها ، وما إلى ذلك. واحدة من الخصائص المهمة التي غالبًا ما يتم الانتباه إليها هي معامل المرونة.

أدناه نعتبر المفهوم نفسه ، وكذلك هذه القيمة فيما يتعلق بواحدة من أكثر المواد شيوعًا في أعمال البناء والإصلاح - الصلب. سيتم أيضًا النظر في هذه المؤشرات لمواد أخرى ، من أجل الحصول على مثال.

معامل المرونة - ما هو؟

معامل مرونة المادة عبارة عن مجموعة من الكميات الفيزيائية التي تميز قدرة الجسم الصلب على التشوه بشكل مرن في ظل ظروف تطبيق القوة عليه. يتم التعبير عنه بالحرف E. لذلك سيتم ذكره في جميع الجداول التي ستتعمق في المقالة.

لا يمكن المجادلة بأن هناك طريقة واحدة فقط لتحديد قيمة المرونة. أدت المناهج المختلفة لدراسة هذه الكمية إلى حقيقة أن هناك عدة طرق مختلفة في وقت واحد. فيما يلي ثلاث طرق رئيسية لحساب مؤشرات هذه الخاصية للمواد المختلفة:

• يصف معامل يونغ (E) مقاومة المادة لأي تمدد أو ضغط تحت التشوه المرن. يتم تحديد متغير يونغ من خلال نسبة الإجهاد إلى الإجهاد الانضغاطي. عادة ما يشار إليه ببساطة بمعامل المرونة.
• معامل القص (G) ، ويسمى أيضًا معامل الصلابة. تكشف هذه الطريقة عن قدرة المادة على مقاومة أي تغيير في الشكل ، ولكن في ظل ظروف الحفاظ على معيارها. يتم التعبير عن معامل القص على أنه نسبة إجهاد القص إلى إجهاد القص ، والذي يتم تعريفه على أنه التغيير في الزاوية اليمنى بين المستويات المتاحة المعرضة لضغوط القص. وبالمناسبة ، فإن معامل القص هو أحد مكونات ظاهرة مثل اللزوجة.
• معامل الحجم (K) ، والذي يشار إليه أيضًا باسم معامل الحجم. يشير هذا المتغير إلى قدرة كائن مصنوع من أي مادة على تغيير حجمه إذا تعرض لضغط طبيعي شامل ، وهو نفسه في جميع اتجاهاته. يتم التعبير عن هذا المتغير بنسبة الضغط الحجمي إلى الضغط الحجمي النسبي.
• هناك أيضًا مؤشرات أخرى للمرونة ، والتي يتم قياسها بكميات أخرى ويتم التعبير عنها بنسب أخرى. الخيارات الأخرى التي لا تزال معروفة وشائعة جدًا لمؤشرات المرونة هي المعلمات العرجاء أو نسبة بواسون.

جدول مؤشرات مرونة المواد

قبل الانتقال مباشرة إلى خاصية الفولاذ هذه ، دعونا أولاً ننظر ، كمثال ومعلومات إضافية ، في جدول يحتوي على بيانات حول هذه القيمة فيما يتعلق بالمواد الأخرى. يتم قياس البيانات في MPa.

معامل مرونة المواد المختلفة

كما ترى من الجدول أعلاه ، تختلف هذه القيمة باختلاف المواد ، علاوة على ذلك ، تختلف المؤشرات إذا تم أخذ خيار أو آخر لحساب هذا المؤشر في الاعتبار. لكل شخص الحرية في اختيار خيار دراسة المؤشرات التي تناسبه بشكل أفضل. قد يكون من الأفضل النظر في معامل يونج ، لأنه غالبًا ما يستخدم على وجه التحديد لوصف مادة معينة في هذا الصدد.

بعد أن تعرفنا بإيجاز على بيانات هذه الخاصية للمواد الأخرى ، سننتقل مباشرة إلى خاصية الفولاذ بشكل منفصل.

بادئ ذي بدء ، دعنا ننتقل إلى الأرقام الجافة ونشتق مؤشرات مختلفة لهذه الخاصية لأنواع مختلفة من الفولاذ والهياكل الفولاذية:

• معامل المرونة (E) للصب ، التسليح المدلفن على الساخن من درجات الصلب المشار إليها باسم St.3 و St. 5 يساوي 2.1 * 106 كجم / سم ^ 2.
• بالنسبة للفولاذ مثل 25G2S و 30 KhG2S ، تكون هذه القيمة 2 * 106 كجم / سم ^ 2.
• بالنسبة لسلك ذو ملف تعريف دوري وسلك دائري مسحوب على البارد ، توجد قيمة مرونة تساوي 1.8 * 106 كجم / سم ^ 2. بالنسبة للتعزيزات المسطحة الباردة ، فإن المؤشرات متشابهة.
• بالنسبة لخيوط وحزم الأسلاك عالية القوة ، تبلغ القيمة 2 10 6 كجم / سم ^ 2
• بالنسبة للحبال والحبال اللولبية الفولاذية ذات اللب المعدني ، تكون القيمة 1.5 · 10 4 كجم / سم 2 ، بينما بالنسبة للحبال ذات القلب العضوي ، لا تتجاوز هذه القيمة 1.3 · 10 6 كجم / سم 2.
• معامل القص (G) للصلب المدلفن هو 8.4 · 10 6 كجم / سم ^ 2.
• وأخيرًا ، نسبة بواسون للصلب تساوي 0.3

هذه بيانات عامة معطاة لأنواع منتجات الصلب والفولاذ. تم حساب كل قيمة وفقًا لجميع القواعد المادية مع مراعاة جميع العلاقات المتاحة التي يتم استخدامها لاشتقاق قيم هذه الخاصية.

سيتم تقديم جميع المعلومات العامة حول خاصية الفولاذ هذه أدناه. سيتم إعطاء القيم في كل من معامل يونج ومعامل القص ، في كل من وحدة القياس (MPa) وفي وحدة أخرى (كجم / سم 2 ، نيوتن * م 2).

حديد وعدة درجات مختلفة

تختلف قيم مؤشرات مرونة الفولاذ ، نظرًا لوجود العديد من الوحدات في وقت واحد ، والتي يتم حسابها وحسابها بطرق مختلفة. يمكن للمرء أن يلاحظ حقيقة أن المؤشرات ، من حيث المبدأ ، لا تختلف كثيرًا ، مما يشهد لصالح الدراسات المختلفة لمرونة المواد المختلفة. لكن الأمر لا يستحق التعمق في جميع الحسابات والصيغ والقيم ، حيث يكفي اختيار قيمة معينة للمرونة من أجل الاسترشاد بها في المستقبل.

بالمناسبة ، إذا كنت لا تعبر عن جميع القيم بالنسب العددية ، ولكن تأخذها على الفور وتحسبها بالكامل ، فإن خاصية الفولاذ هذه ستكون مساوية لـ: E \ u003d 200000 MPa أو E \ u003d 2،039،000 كجم / سم ^ 2.

ستساعدك هذه المعلومات على فهم مفهوم معامل المرونة ، وكذلك التعرف على القيم الرئيسية لهذه الخاصية للصلب ومنتجات الصلب ، وكذلك للعديد من المواد الأخرى.

يجب أن نتذكر أن مؤشرات معامل المرونة تختلف باختلاف سبائك الصلب وهياكل الصلب المختلفة التي تحتوي على مركبات أخرى في تكوينها. ولكن حتى في مثل هذه الظروف ، يمكن للمرء أن يلاحظ حقيقة أن المؤشرات لا تختلف كثيرًا. تعتمد قيمة معامل مرونة الفولاذ عمليًا على الهيكل. وكذلك محتوى الكربون. لا يمكن أن تؤثر طريقة المعالجة الساخنة أو الباردة للصلب بشكل كبير على هذا المؤشر.

stanok.guru

الطاولة. قيم معاملات المرونة الطولية E ، ومعايير القص G ونسب بواسون µ (عند 20 درجة مئوية). مواد وحدات ، MPa نسبة بواسون صلب (1.86 ÷ 2.1) * 105 (7.8 8.3) * 104 0,25-0,33 الحديد الزهر الرمادي (0.78 ÷ 1.47) * 105 4,4*104 0,23-0,27 الحديد الزهر الرمادي المعدل (1.2 ÷ 1.6) * 105 (5 6.9) * 104 - نحاس تقني (1.08 ÷ 1.3) * 105 4,8*104 - البرونز القصدير (0.74 ÷ 1.22) * 105 - 0,32-0,35 البرونز الخالي من القصدير (1.02 ÷ 1.2) * 105 - - ألومنيوم نحاسي (0.98 ÷ 1.08) * 105 (3.6 ÷ 3.9) * 104 0,32-0,34 سبائك الألومنيوم (0.69 × 0.705) * 105 2,6*104 0,33 سبائك المغنيسيوم (0.4 ÷ 0.44) * 105 - 0,34 نيكل تقني 2,5*105 7,35*104 0,33 قيادة فنية (0.15 ÷ 0.2) * 105 0,7*104 0,42 تقنية الزنك 0,78*105 3,2*104 0,27 البناء بالطوب (0.24 ÷ 0.3) * 104 - - الخرسانة (مع مقاومة الشد) (1-2 ميجا باسكال) (1.48 ÷ 2.25) * 104 - 0,16-0,18 الخرسانة المسلحة العادية: عناصر مضغوطة (1.8 ÷ 4.2) * 104 - - الخرسانة المسلحة العادية: عناصر الانحناء (1.07 ÷ 2.64) * 104 - - الخشب من جميع الأنواع: على طول الحبوب (8.8 ÷ 15.7) * 104 (4.4 6.4) * 102 - الخشب من جميع الأنواع: عبر الحبوب (3.9 ÷ 9.8) * 104 (4.4 6.4) * 102 - الدرجة الأولى من الخشب الرقائقي للطيران: على طول الحبوب 12,7*103 - - الصف الأول من الخشب الرقائقي للطيران: عبر الحبوب 6,4*103 - - Textolite (PT ، PTK ، PT-1) (5.9 ÷ 9.8) * 103 - - Getinaks (9.8 ÷ 17.1) * 103 - - ورقة Viniplast 3,9*103 - - زجاج (4.9 ÷ 5.9) * 104 (2.05 ÷ 2.25) * 103 0,24-0,27 زجاج عضوي (2.8 ÷ 4.9) * 103 - 0,35-0,38 الباكليت بدون مواد مالئة (1.96 ÷ 5.9) * 103 (6.86 × 20.5) * 102 0,35-0,38 شريط سينمائي (1.47 ÷ 2.45) * 103 (6.86 × 9.8) * 102 0,4 ممحاة 0,07*104 2*103 - الألياف الزجاجية 3,4*104 (3.5 3.9) * 103 - كابرون (1.37 ÷ 1.96) * 103 - - فلوروبلاست F-4 (4.6 ÷ 8.3) * 102 - -

tehtab.ru

معامل يونغ والقص ، قيم نسبة بواسون (الجدول)

الخصائص المرنة للجسم

فيما يلي جداول بحث عن الثوابت شائعة الاستخدام ؛ إذا كان اثنان منهم معروفين ، فهذا يكفي تمامًا لتحديد الخصائص المرنة لمادة صلبة متجانسة الخواص.

معامل يونج أو معامل المرونة بالدينيس / سم 2.

معامل القص أو معامل الالتواء G في داين / سم 2.

معامل الضغط أو معامل الحجم K في داين / سم 2.

حجم الانضغاطية k = 1 / K /.

نسبة بواسون µ تساوي نسبة الضغط النسبي المستعرض إلى التوتر النسبي الطولي.

بالنسبة للمواد الصلبة المتجانسة الخواص ، تحدث العلاقات التالية بين هذه الثوابت:

G = E / 2 (1 + μ) - (α)

μ = (E / 2G) - 1 - (ب)

ك = E / 3 (1-2 μ) - (ج)

نسبة Poisson موجبة ، وقيمتها عادة ما تكون في النطاق من 0.25 إلى 0.5 ، ولكن في بعض الحالات قد تتجاوز هذه الحدود. درجة الاتفاق بين القيم المرصودة لـ µ وتلك المحسوبة بالصيغة (ب) هي مؤشر على الخواص الخواص للمادة.

جداول قيم معامل يونج ومعامل القص ونسبة بواسون

القيم المحسوبة من العلاقات (أ) ، (ب) ، (ج) معطاة بخط مائل.

المواد عند 18 درجة مئوية	معامل يونغ E ، 1011 داين / سم 2.		نسبة بواسون µ
الألومنيوم
فولاذ (1٪ ج) 1)
قسنطينة 2)
المنجانين
1) بالنسبة للصلب الذي يحتوي على حوالي 1٪ C ، من المعروف أن الثوابت المرنة تتغير أثناء المعالجة الحرارية. 2) 60٪ نحاس ، 40٪ نيكل.

تشير النتائج التجريبية الواردة أدناه إلى مواد معملية شائعة ، خاصة الأسلاك.

مستوى	معامل يونغ E ، 1011 داين / سم 2.	معامل القص G ، 1011 داين / سم 2.	نسبة بواسون µ	معامل السائبة K ، 1011 داين / سم 2.
برونزية (66٪ نحاس)
النيكل الفضي 1)
تاج جينا الزجاج
جينا زجاج صوان
لحام الحديد
برونز الفوسفور 2)
بلاتينويد 3)
خيوط الكوارتز (تذوب)
مطاط مفلكن ناعم
1) 60٪ نحاس ، 15٪ نيكل ، 25٪ زنك 2) 92.5٪ نحاس ، 7٪ قصدير ، 0.5٪ ف 3) النيكل الفضي مع كمية قليلة من التنجستن.

مستوى	معامل يونغ E ، 1011 داين / سم 2.	مستوى	معامل يونغ E ، 1011 داين / سم 2.
الزنك (نقي)
		الشجرة الحمراء
		الزركونيوم
سبيكة 90٪ نقطة ، 10٪ الأشعة تحت الحمراء
دورالومين
خيوط الحرير 1		خشب الساج
		بلاستيك:
		لدن بالحرارة
		بالحرارة
		التنغستن
1) ينخفض ​​بسرعة مع زيادة الحمل 2) يكتشف التعب المرن الملحوظ

معامل درجة الحرارة (عند 150 درجة مئوية) Et = E11 (1-ɑ (t-15)) ، Gt = G11 (1-ɑ (t-15))			قابلية الانضغاط k ، bar-1 (عند درجة حرارة 7-110 درجة مئوية)
الألومنيوم			الألومنيوم
			زجاج الصوان
			زجاج الماني
نيكيل الفضي
البرونز الفسفوري
خيوط الكوارتز

infotables.ru

معامل المرونة (معامل يونج) | عالم اللحام

معامل المرونة

معامل المرونة (معامل يونغ) E - يميز مقاومة مادة ما للتوتر / الضغط تحت التشوه المرن ، أو خاصية جسم ما للتشوه على طول المحور عند تطبيق قوة على طول هذا المحور ؛ يُعرَّف بأنه نسبة الإجهاد إلى الاستطالة. غالبًا ما يشار إلى معامل يونج ببساطة على أنه معامل المرونة.

1 kgf / mm2 = 10-6 kgf / m2 = 9.8 106 N / m2 = 9.8 107 dynes / cm2 = 9.81 106 Pa = 9.81 MPa

معامل المرونة (معامل يونج) المادة Ekgf / مم 2 107 نيوتن / م 2 ميجا باسكال

المعادن
الألومنيوم	6300-7500	6180-7360	61800-73600
صلب الألمنيوم	6980	6850	68500
البريليوم	30050	29500	295000
برونزية	10600	10400	104000
الألومنيوم البرونزي ، صب	10500	10300	103000
الفوسفور البرونزي ملفوف	11520	11300	113000
الفاناديوم	13500	13250	132500
صلب الفاناديوم	15080	14800	148000
البزموت	3200	3140	31400
يلقي البزموت	3250	3190	31900
التنغستن	38100	37400	374000
صلب التنغستن	38800-40800	34200-40000	342000-400000
الهافنيوم	14150	13900	139000
دورالومين	7000	6870	68700
توالت دورالومين	7140	7000	70000
الحديد المطاوع	20000-22000	19620-21580	196200-215800
الحديد الزهر	10200-13250	10000-13000	100000-130000
ذهب	7000-8500	6870-8340	68700-83400
الذهب الملدن	8200	8060	80600
Invar	14000	13730	137300
إنديوم	5300	5200	52000
إيريديوم	5300	5200	52000
الكادميوم	5300	5200	52000
يلقي الكادميوم	5090	4990	49900
صلب الكوبالت	19980-21000	19600-20600	196000-206000
قسنطينة	16600	16300	163000
نحاس	8000-10000	7850-9810	78500-98100
تدحرجت السفينة من النحاس الأصفر	10000	9800	98000
النحاس ، مسحوب على البارد	9100-9890	8900-9700	89000-97000
المغنيسيوم	4360	4280	42800
المنجانين	12600	12360	123600
نحاس	13120	12870	128700
النحاس المشوه	11420	11200	112000
نحاس مصبوب	8360	8200	82000
توالت النحاس	11000	10800	108000
النحاس المسحوب على البارد	12950	12700	127000
الموليبدينوم	29150	28600	286000
نيكيل الفضي	11000	10790	107900
نيكل	20000-22000	19620-21580	196200-215800
صلب النيكل	20600	20200	202000
النيوبيوم	9080	8910	89100
تين	4000-5400	3920-5300	39200-53000
يلقي القصدير	4140-5980	4060-5860	40600-58600
الأوزميوم	56570	55500	555000
البلاديوم	10000-14000	9810-13730	98100-137300
يلقي البلاديوم	11520	11300	113000
البلاتين	17230	16900	169000
صلب البلاتين	14980	14700	147000
ملدن الروديوم	28030	27500	275000
صلب الروثينيوم	43000	42200	422000
قيادة	1600	1570	15700
يلقي الرصاص	1650	1620	16200
فضة	8430	8270	82700
صلب الفضة	8200	8050	80500
أداة الصلب	21000-22000	20600-21580	206000-215800
خليط معدني	21000	20600	206000
الفولاذ الخاص	22000-24000	21580-23540	215800-235400
الكربون الصلب	19880-20900	19500-20500	195000-205000
صب الصلب	17330	17000	170000
التنتالوم	19000	18640	186400
التنتالوم صلب	18960	18600	186000
التيتانيوم	11000	10800	108000
الكروم	25000	24500	245000
الزنك	8000-10000	7850-9810	78500-98100
ملفوف الزنك	8360	8200	82000
يلقي الزنك	12950	12700	127000
الزركونيوم	8950	8780	87800
الحديد الزهر	7500-8500	7360-8340	73600-83400
الحديد الزهر الأبيض والرمادي	11520-11830	11300-11600	113000-116000
الدكتايل الحديد	15290	15000	150000
بلاستيك
شبكي	535	525	5250
شريط سينمائي	173-194	170-190	1700-1900
زجاج عضوي	300	295	2950
ممحاة
ممحاة	0,80	0,79	7,9
مطاط مفلكن ناعم	0,15-0,51	0,15-0,50	1,5-5,0
خشب
الخيزران	2000	1960	19600
البتولا	1500	1470	14700
خشب الزان	1600	1630	16300
بلوط	1600	1630	16300
شجرة التنوب	900	880	8800
شجرة حديدية	2400	2350	32500
صنوبر	900	880	8800
المعادن
كوارتز	6800	6670	66700
مواد متعددة
أسمنت	1530-4100	1500-4000	15000-40000
جرانيت	3570-5100	3500-5000	35000-50000
الحجر الجيري كثيف	3570	3500	35000
خيوط الكوارتز (منصهر)	7440	7300	73000
كاتجوت	300	295	2950
الجليد (عند -2 درجة مئوية)	300	295	2950
رخام	3570-5100	3500-5000	35000-50000
زجاج	5000-7950	4900-7800	49000-78000
زجاج التاج	7200	7060	70600
زجاج الصوان	5500	5400	70600

المؤلفات

1. كتاب مرجعي مادي وتقني موجز. T.1 / وكيل القيادة. إد. ك. ياكوفليف. موسكو: FIZMATGIZ. 1960. - 446 ص.
2. كتاب مرجعي عن لحام المعادن غير الحديدية / S.M. جورفيتش. كييف: نوكوفا دومكا. 1981. 680 ص.
3. كتيب الفيزياء الابتدائية / N.N. كوشكين ، م. شيركيفيتش. M. ، علم. 1976. 256 ص.
4. جداول الكميات الفيزيائية. كتيب / إد. ك. كيكوين. م ، أتوميزدات. 1976 ، 1008 ص.

weldworld.com

خصائص ميكانيكية معدنية | موسوعة حول العالم

محتوى المقال

الخصائص الميكانيكية المعدنية. عندما تعمل قوة أو نظام قوى على عينة معدنية ، فإنها تتفاعل مع ذلك عن طريق تغيير شكلها (تشوه). الخصائص المختلفة التي تحدد السلوك والحالة النهائية لعينة معدنية ، اعتمادًا على نوع وشدة القوى ، تسمى الخواص الميكانيكية للمعدن.

تسمى شدة القوة المؤثرة على العينة الإجهاد ويتم قياسها على أنها القوة الكلية مقسومة على المنطقة التي تعمل عليها. يُفهم التشوه على أنه تغيير نسبي في أبعاد العينة بسبب الضغوط المطبقة.

التشوه المرن والبلاستيك والدمار

إذا لم يكن الضغط المطبق على العينة المعدنية مرتفعًا جدًا ، فسيكون تشوهها مرنًا - بمجرد إزالة الضغط ، يتم استعادة شكله. تم تصميم بعض الهياكل المعدنية بشكل متعمد لتشوه بشكل مرن. لذلك ، عادة ما تتطلب الينابيع تشوهًا مرنًا كبيرًا إلى حد ما. في حالات أخرى ، يتم تقليل التشوه المرن. تصنع الجسور والحزم والآليات والأجهزة صلبة قدر الإمكان. يتناسب التشوه المرن لعينة معدنية مع القوة أو مجموع القوى المؤثرة عليها. يتم التعبير عن هذا بواسطة قانون هوك ، والذي بموجبه يكون الضغط مساويًا للضغط المرن مضروبًا في عامل تناسب ثابت يسمى معامل المرونة: s = eY ، حيث s هي الإجهاد ، e هي الإجهاد المرن ، و Y هي معامل المرونة (معامل يونج). يتم عرض المعاملات المرنة لعدد من المعادن في الجدول. واحد.

باستخدام البيانات الواردة في هذا الجدول ، يمكنك حساب ، على سبيل المثال ، القوة المطلوبة لمد قضيب فولاذي لمقطع عرضي مربع مع جانب 1 سم بنسبة 0.1٪ من طوله:

F = YґAґDL / L = 200000 ميجا باسكال 1 سم 2ґ0.001 = 20000 نيوتن (= 20 كيلو نيوتن)

عندما يتم تطبيق ضغوط على عينة معدنية تتجاوز حدودها المرنة ، فإنها تسبب تشوهًا بلاستيكيًا (لا رجعة فيه) ، مما يؤدي إلى تغيير لا رجعة فيه في شكلها. يمكن أن تسبب الضغوط العالية فشلًا ماديًا.

إن أهم معيار عند اختيار مادة معدنية تتطلب مرونة عالية هو مقاومة الخضوع. تتمتع أفضل أنواع الفولاذ الزنبركي بنفس معامل المرونة تقريبًا مثل أرخص أنواع فولاذ البناء ، لكن فولاذ الزنبرك قادر على تحمل ضغوط أكبر بكثير ، وبالتالي تشوهات مرنة أكبر بكثير دون تشوه البلاستيك ، نظرًا لأن لديهم قوة خضوع أعلى.

يمكن تغيير الخصائص البلاستيكية للمادة المعدنية (على عكس المرونة) عن طريق الانصهار والمعالجة الحرارية. وبالتالي ، يمكن زيادة مقاومة الخضوع للحديد بالطرق المماثلة 50 مرة. يمر الحديد النقي إلى حالة سيولة بالفعل عند ضغوط تصل إلى 40 ميجا باسكال ، في حين أن مقاومة الخضوع للفولاذ المحتوي على 0.5٪ كربون وبضعة في المائة من الكروم والنيكل ، بعد التسخين إلى 950 درجة مئوية والتصلب ، يمكن أن تصل إلى 2000 ميجا باسكال.

عندما يتم تحميل مادة معدنية بما يتجاوز قوة الخضوع الخاصة بها ، فإنها تستمر في التشوه البلاستيكي ، ولكنها تصبح أكثر صعوبة مع استمرار التشوه ، لذلك يلزم المزيد والمزيد من الضغط لزيادة التشوه. تسمى هذه الظاهرة التشوه أو التصلب الميكانيكي (والتصلب). يمكن إثبات ذلك عن طريق التواء أو ثني سلك معدني بشكل متكرر. غالبًا ما يتم إجراء تصلب عمل المنتجات المعدنية في المصانع. يمكن أن يتم درفلة الألواح النحاسية والأسلاك النحاسية وقضبان الألومنيوم على البارد أو سحبها على البارد إلى الصلابة المطلوبة للمنتج النهائي.

تمتد.

غالبًا ما يتم التحقق من العلاقة بين الإجهاد والانفعال للمواد عن طريق إجراء اختبارات الشد ، وعند القيام بذلك ، يتم الحصول على مخطط الإجهاد - رسم بياني مع إجهاد مرسوم على طول المحور الأفقي والضغط على طول المحور الرأسي (الشكل 1). على الرغم من أن المقطع العرضي للعينة يتناقص (ويزيد الطول) في التوتر ، يتم حساب الضغط عادةً عن طريق إحالة القوة إلى منطقة المقطع العرضي الأصلية ، وليس إلى المنطقة المصغرة التي من شأنها أن تعطي الضغط الحقيقي. في السلالات الصغيرة ، لا يهم هذا كثيرًا ، ولكن في السلالات الكبيرة ، يمكن أن يؤدي إلى اختلاف ملحوظ. على التين. يوضح الشكل 1 منحنيات إجهاد الإجهاد لمادتين ذات ليونة مختلفة. (اللدونة هي قدرة المادة على الاستطالة دون أن تنكسر ، ولكن أيضًا دون العودة إلى شكلها الأصلي بعد إزالة الحمولة). ينتهي القسم الخطي الأولي لكلا المنحنيين عند نقطة العائد ، حيث يبدأ تدفق البلاستيك. بالنسبة لمادة أقل مرونة ، فإن أعلى نقطة في الرسم البياني ، وهي قوة شدها النهائية ، تتوافق مع الفشل. بالنسبة للمواد الأكثر مرونة ، يتم الوصول إلى مقاومة الشد القصوى عندما يصبح معدل الانخفاض في المقطع العرضي أثناء التشوه أكبر من معدل تصلب الإجهاد. في هذه المرحلة ، أثناء الاختبار ، يبدأ تشكيل "رقبة" (تخفيض موضعي متسارع في المقطع العرضي). على الرغم من انخفاض قدرة تحمل العينة ، تستمر المادة الموجودة في الرقبة في التصلب. ينتهي الاختبار بتمزق في العنق.

يتم عرض القيم النموذجية للكميات التي تميز مقاومة الشد لعدد من المعادن والسبائك في الجدول. 2. من السهل ملاحظة أن هذه القيم لنفس المادة يمكن أن تختلف اختلافًا كبيرًا اعتمادًا على المعالجة.

الجدول 2

الجدول 2
المعادن والسبائك	حالة	قوة الغلة ، MPa	قوة الشد ، MPa	استطالة ،٪
الفولاذ الطري (0.2٪ C)	المدرفلة على الساخن	300	450	35
فولاذ كربوني متوسط ​​(0.4٪ C ، 0.5٪ Mn)	تصلب و خفف	450	700	21
فولاذ عالي القوة (0.4٪ C ، 1.0٪ Mn ، 1.5٪ Si ، 2.0٪ Cr ، 0.5٪ Mo)	تصلب و خفف	1750	2300	11
الحديد الزهر الرمادي	بعد الصب	–	175–300	0,4
الألمنيوم نقى تقنيا	صلب	35	90	45
الألمنيوم نقى تقنيا	تصلب التشوه	150	170	15
سبائك الألومنيوم (4.5٪ نحاس ، 1.5٪ ملغ ، 0.6٪ مليون)	تصلب بسبب الشيخوخة	360	500	13
	صلب بالكامل	80	300	66
لوح نحاسي (70٪ نحاس ، 30٪ زنك)	تصلب التشوه	500	530	8
التنغستن ، الأسلاك	تعادل قطرها 0.63 مم	2200	2300	2,5
قيادة	بعد الصب	0,006	12	30

ضغط.

عادة ما تكون الخصائص المرنة والبلاستيكية تحت الضغط مشابهة جدًا لتلك التي لوحظت تحت التوتر (الشكل 2). يمر منحنى العلاقة بين الإجهاد الاسمي والإجهاد الاسمي في الضغط فوق المنحنى المقابل للتوتر فقط لأن المقطع العرضي للعينة لا ينقص ، بل يزداد أثناء الضغط. إذا تم رسم الإجهاد الحقيقي والانفعال الحقيقي على طول محاور الرسم البياني ، فإن المنحنيات تتطابق عمليًا ، على الرغم من حدوث الكسر في وقت مبكر من التوتر.

صلابة.

تكمن صلابة المادة في قدرتها على مقاومة تشوه البلاستيك. نظرًا لأن اختبار الشد يتطلب معدات باهظة الثمن ووقتًا طويلاً ، فغالبًا ما يتم اللجوء إلى اختبارات صلابة أبسط. عند الاختبار وفقًا لطريقة برينل وروكويل ، يتم ضغط "إندينتر" (طرف له شكل كرة أو هرم) في السطح المعدني بحمل معين وسرعة تحميل. ثم يتم قياس حجم الطباعة (غالبًا ما يتم ذلك تلقائيًا) ويتم تحديد مؤشر الصلابة (الرقم) منه. كلما كانت الطباعة أصغر ، زادت الصلابة. الصلابة وقوة الخضوع هي خصائص قابلة للمقارنة إلى حد ما: عادة ، عندما يزداد أحدهما ، يزداد الآخر أيضًا.

قد يكون لدى المرء انطباع بأن الحد الأقصى لقوة الخضوع والصلابة مرغوب فيه دائمًا في المواد المعدنية. في الواقع ، ليس هذا هو الحال ، وليس فقط لأسباب اقتصادية (تتطلب عمليات التقسية تكاليف إضافية).

أولاً ، يجب تشكيل المواد في منتجات مختلفة ، ويتم ذلك عادةً باستخدام عمليات (الدرفلة ، والختم ، والضغط) التي يلعب فيها تشوه البلاستيك دورًا مهمًا. حتى عند المعالجة على آلة قطع المعادن ، يكون تشوه البلاستيك مهمًا جدًا. إذا كانت صلابة المادة كبيرة جدًا ، فستكون هناك حاجة إلى الكثير من القوة لإعطائها الشكل المطلوب ، ونتيجة لذلك تبلى أدوات القطع بسرعة. يمكن تقليل الصعوبات من هذا النوع عن طريق عمل المعادن في درجات حرارة مرتفعة عندما تصبح أكثر ليونة. إذا لم يكن العمل على الساخن ممكنًا ، فسيتم استخدام التلدين المعدني (التسخين والتبريد البطيئين).

ثانيًا ، عندما تصبح المادة المعدنية أكثر صلابة ، فإنها عادة ما تفقد ليونة. بعبارة أخرى ، تصبح المادة هشة إذا كانت قوة خضوعها كبيرة جدًا بحيث لا يحدث تشوه البلاستيك حتى تلك الضغوط التي تسبب الكسر على الفور. عادة ما يتعين على المصمم اختيار بعض المستويات المتوسطة من الصلابة والليونة.

قوة التأثير وهشاشة.

الصلابة هي عكس الهشاشة. هذه هي قدرة المادة على مقاومة الكسر عن طريق امتصاص طاقة الصدم. على سبيل المثال ، الزجاج هش لأنه غير قادر على امتصاص الطاقة من خلال تشوه البلاستيك. مع تأثير حاد بنفس القدر على لوح من الألمنيوم اللين ، لا تنشأ ضغوط كبيرة ، لأن الألمنيوم قادر على تشويه البلاستيك ، والذي يمتص طاقة الصدمة.

هناك العديد من الطرق المختلفة لاختبار قوة تأثير المعادن. عند استخدام طريقة شاربي ، يتم استبدال عينة معدنية موشورية مسننة لتأثير بندول متراجع. يتم تحديد العمل المنفق على تدمير العينة من خلال المسافة التي ينحرفها البندول بعد الاصطدام. تظهر مثل هذه الاختبارات أن الفولاذ والعديد من المعادن تتصرف على أنها هشة في درجات الحرارة المنخفضة ، ولكنها تتصرف مثل الدكتايل في درجات الحرارة المرتفعة. غالبًا ما يحدث الانتقال من السلوك الهش إلى السلوك المرن في نطاق درجة حرارة ضيق نوعًا ما ، وتسمى نقطة المنتصف درجة حرارة الانتقال الهشة. تشير اختبارات التأثير الأخرى أيضًا إلى وجود مثل هذا الانتقال ، لكن درجة حرارة الانتقال المقاسة تختلف من اختبار إلى آخر اعتمادًا على عمق الشق وحجم العينة وشكلها وطريقة وسرعة تحميل الصدمات. نظرًا لعدم وجود نوع اختبار يغطي النطاق الكامل لظروف التشغيل ، فإن اختبار التأثير يكون ذا قيمة فقط لأنه يسمح بمقارنة المواد المختلفة. ومع ذلك ، فقد قدموا الكثير من المعلومات المهمة حول تأثير صناعة السبائك وتكنولوجيا التصنيع والمعالجة الحرارية على ميل الكسر الهش. يمكن أن تصل درجة حرارة الانتقال للفولاذ ، المقاسة باستخدام طريقة V-notch Charpy ، إلى + 90 درجة مئوية ، ولكن مع إضافات السبائك المناسبة والمعالجة الحرارية ، يمكن تقليلها إلى -130 درجة مئوية.

كان الكسر الهش للصلب سببًا للعديد من الحوادث ، مثل الانفجارات غير المتوقعة لخطوط الأنابيب ، وانفجار أوعية الضغط وخزانات التخزين ، وانهيار الجسور. من بين أفضل الأمثلة المعروفة العدد الكبير للسفن من فئة ليبرتي التي تحطمت أجسامها بشكل غير متوقع أثناء الإبحار. كما أظهر التحقيق ، كان فشل سفن Liberty يرجع ، على وجه الخصوص ، إلى تقنية اللحام غير المناسبة التي تركت ضغوطًا داخلية ، وضعف التحكم في تكوين اللحام ، وعيوب هيكلية. مكنت المعلومات التي تم الحصول عليها نتيجة الاختبارات المعملية من تقليل احتمالية وقوع مثل هذه الحوادث بشكل كبير. درجة حرارة الانتقال الهشة لبعض المواد ، مثل التنجستن والسيليكون والكروم ، تكون في ظل الظروف العادية أعلى بكثير من درجة حرارة الغرفة. تعتبر هذه المواد عادة هشة ، ويمكن تشكيلها عن طريق تشوه البلاستيك فقط عند تسخينها. في الوقت نفسه ، لا يصبح النحاس والألومنيوم والرصاص والنيكل وبعض درجات الفولاذ المقاوم للصدأ والمعادن والسبائك الأخرى هشة على الإطلاق عند انخفاض درجة الحرارة. على الرغم من أن الكثير معروف بالفعل عن الكسر الهش ، إلا أن هذه الظاهرة لا يمكن اعتبارها مفهومة تمامًا.

إعياء.

التعب هو تدمير هيكل تحت تأثير الأحمال الدورية. عندما يتم ثني جزء في اتجاه أو آخر ، تتعرض أسطحه بالتناوب للضغط والتوتر. مع وجود عدد كبير بما فيه الكفاية من دورات التحميل ، يمكن أن يتسبب الفشل في ضغوط أقل بكثير من تلك التي يحدث فيها الفشل في حالة التحميل الفردي. تتسبب الضغوط المتناوبة في حدوث تشوه موضعي للبلاستيك وتصلب عمل المادة ، مما يؤدي إلى حدوث تشققات صغيرة بمرور الوقت. يؤدي تركيز الإجهاد بالقرب من نهايات هذه الشقوق إلى نموها. في البداية ، تنمو الشقوق ببطء ، ولكن مع انخفاض المقطع العرضي للحمل ، تزداد الضغوط في نهايات الشقوق. في هذه الحالة ، تنمو الشقوق بشكل أسرع وأسرع ، وفي النهاية تنتشر على الفور إلى القسم بأكمله من الجزء. انظر أيضًا آليات التدمير.

يعتبر التعب إلى حد بعيد السبب الأكثر شيوعًا للفشل الهيكلي في ظل ظروف التشغيل. وتتأثر بشكل خاص أجزاء الماكينة التي تعمل في ظل ظروف تحميل دوري. في صناعة الطائرات ، تبين أن الإرهاق مسألة مهمة للغاية بسبب الاهتزازات. من أجل تجنب فشل التعب ، من الضروري فحص واستبدال أجزاء من الطائرات والمروحيات بشكل متكرر.

زحف.

الزحف (أو الزحف) هو زيادة بطيئة في تشوه البلاستيك لمعدن تحت حمل ثابت. مع ظهور المحركات النفاثة والتوربينات الغازية والصواريخ ، أصبحت خصائص المواد في درجات الحرارة المرتفعة ذات أهمية متزايدة. في العديد من مجالات التكنولوجيا ، فإن المزيد من التطوير مقيد بالقيود المرتبطة بالخصائص الميكانيكية لدرجات الحرارة العالية للمواد.

في درجات الحرارة العادية ، يحدث تشوه البلاستيك بشكل فوري تقريبًا بمجرد تطبيق الضغط المناسب ، ويزداد قليلاً بعد ذلك. في درجات الحرارة المرتفعة ، لا تصبح المعادن أكثر ليونة فحسب ، بل تتشوه أيضًا بحيث يستمر التشوه في النمو مع مرور الوقت. يمكن أن يحد هذا التشوه أو الزحف المعتمد على الوقت من عمر الهياكل التي يجب أن تعمل في درجات حرارة مرتفعة لفترات طويلة من الزمن.

كلما زاد الضغط وارتفاع درجة الحرارة ، زاد معدل الزحف. تظهر منحنيات الزحف النموذجية في الشكل. 3. بعد المرحلة الأولية من الزحف السريع (غير المستقر) ، تقل هذه السرعة وتصبح ثابتة تقريبًا. قبل التدمير ، يزيد معدل الزحف مرة أخرى. تختلف درجة الحرارة التي يصبح الزحف عندها حرجًا باختلاف المعادن. تشعر شركات الهاتف بالقلق إزاء زحف الكابلات العلوية المغلفة بالرصاص التي تعمل في درجات الحرارة المحيطة العادية ؛ بينما يمكن أن تعمل بعض السبائك الخاصة عند 800 درجة مئوية دون إظهار زحف مفرط.

يمكن تحديد عمر الخدمة للأجزاء في ظل ظروف الزحف إما عن طريق الحد الأقصى المسموح به من التشوه أو الفشل ، ويجب على المصمم دائمًا مراعاة هذين الخيارين. من الصعب تقييم مدى ملاءمة المواد لتصنيع المنتجات المصممة للتشغيل طويل الأمد في درجات حرارة مرتفعة ، مثل شفرات التوربينات ، مسبقًا. غالبًا ما يكون الاختبار بمرور الوقت مساويًا لعمر الخدمة المتوقع مستحيلًا عمليًا ، ولا يسهل استقراء نتائج الاختبارات قصيرة الأجل (المعجلة) لفترات أطول ، حيث قد تتغير طبيعة التدمير. على الرغم من أن الخواص الميكانيكية للسبائك الفائقة تتحسن باستمرار ، فإن التحدي الذي يواجه علماء فيزياء المعادن وعلماء المواد سيكون دائمًا هو إنشاء مواد يمكنها تحمل درجات حرارة أعلى. انظر أيضًا علم المعادن الفيزيائية.

هيكل بلوري

أعلاه ، تحدثنا عن القوانين العامة لسلوك المعادن تحت تأثير الأحمال الميكانيكية. لفهم الظواهر المقابلة بشكل أفضل ، من الضروري النظر في التركيب الذري للمعادن. جميع المعادن الصلبة هي مواد بلورية. تتكون من بلورات ، أو حبيبات ، ترتيب الذرات الذي يتوافق مع شبكة ثلاثية الأبعاد منتظمة. يمكن اعتبار التركيب البلوري للمعدن على أنه يتكون من طبقات أو طبقات ذرية. عندما يتم تطبيق إجهاد القص (قوة تؤدي إلى انزلاق مستويين متجاورين لعينة معدنية فوق بعضهما البعض في اتجاهين متعاكسين) ، يمكن لطبقة واحدة من الذرات تحريك مسافة بين الذرات بأكملها. سيؤثر مثل هذا التحول على شكل السطح ، ولكن ليس على الهيكل البلوري. إذا تحركت طبقة واحدة عدة مسافات بين الذرات ، فسيتم تشكيل "خطوة" على السطح. على الرغم من أن الذرات الفردية صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها تحت المجهر ، فإن الخطوات المتكونة عن طريق الانزلاق تكون مرئية بوضوح تحت المجهر وتسمى خطوط الانزلاق.

الأجسام المعدنية العادية التي نواجهها يوميًا هي متعددة البلورات ، أي تتكون من عدد كبير من البلورات ، لكل منها اتجاهها الخاص للمستويات الذرية. يشترك تشوه المعدن العادي متعدد الكريستالات مع تشوه بلورة واحدة في حدوثه بسبب الانزلاق على طول المستويات الذرية في كل بلورة. لوحظ انزلاق ملحوظ للبلورات الكاملة على طول حدودها فقط في ظل ظروف الزحف في درجات حرارة مرتفعة. يمكن أن يتراوح متوسط ​​حجم بلورة واحدة ، أو حبة ، من عدة آلاف إلى عدة أعشار السنتيمتر. من المستحسن استخدام الحبيبات الدقيقة ، لأن الخصائص الميكانيكية للمعدن الدقيق أفضل من الخصائص الميكانيكية للحبيبات الخشنة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن المعادن الدقيقة الحبيبات أقل هشاشة.

الانزلاق والخلع.

تمت دراسة عمليات الانزلاق بمزيد من التفصيل على بلورات مفردة من المعادن نمت في المختبر. أصبح من الواضح ليس فقط أن الانزلاق يحدث في اتجاهات معينة محددة وعادة على طول مستويات محددة جيدًا ، ولكن أيضًا أن البلورات المفردة تتشوه عند ضغوط منخفضة جدًا. يبدأ انتقال البلورات المفردة إلى حالة السيولة للألمنيوم عند 1 وللحديد عند 15-25 ميجا باسكال. من الناحية النظرية ، يجب أن يحدث هذا الانتقال في كلتا الحالتين عند الفولتية تقريبًا. 10000 ميجا باسكال. ظل هذا التناقض بين البيانات التجريبية والحسابات النظرية مشكلة مهمة لسنوات عديدة. في عام 1934 ، اقترح تايلور وبولاني وأوروان تفسيراً يعتمد على مفهوم العيوب في التركيب البلوري. واقترحوا أنه أثناء الانزلاق ، يحدث الإزاحة أولاً في نقطة ما في المستوى الذري ، ثم ينتشر عبر البلورة. الحدود بين المناطق النازحة وغير النازحة (الشكل 4) هي عيب خطي في التركيب البلوري ، يسمى خلعًا (في الشكل ، يذهب هذا الخط إلى البلورة بشكل عمودي على مستوى الشكل). عندما يتم تطبيق إجهاد القص على البلورة ، يتحرك الخلع ، مما يؤدي إلى انزلاقه على طول المستوى الموجود فيه. بعد تشكل الاضطرابات ، تتحرك بسهولة شديدة عبر البلورة ، وهو ما يفسر "نعومة" البلورات المفردة.

في البلورات المعدنية ، عادة ما يكون هناك العديد من الاضطرابات (الطول الإجمالي للخلع في سنتيمتر مكعب واحد من البلورة المعدنية الملدنة يمكن أن يكون أكثر من 10 كم). ولكن في عام 1952 ، اكتشف علماء من مختبرات شركة Bell Telephone Corporation ، أثناء اختبار شعيرات القصدير الرقيقة جدًا للثني ، ما فاجأهم أن قوة الانحناء لهذه البلورات كانت قريبة من القيمة النظرية للبلورات المثالية. في وقت لاحق ، تم اكتشاف شعيرات قوية للغاية والعديد من المعادن الأخرى. من المفترض أن هذه القوة العالية ترجع إلى حقيقة أنه في مثل هذه البلورات إما لا توجد خلع على الإطلاق ، أو أن هناك خلعًا يمتد على طول البلورة بالكامل.

تأثيرات درجة الحرارة.

يمكن تفسير تأثير درجات الحرارة المرتفعة من حيث الاضطرابات وهيكل الحبوب. الاضطرابات العديدة في بلورات المعدن المصلد بالانفعال تشوه الشبكة البلورية وتزيد من طاقة البلورة. عندما يتم تسخين المعدن ، تصبح الذرات متحركة وتعيد ترتيبها في بلورات جديدة أكثر كمالا تحتوي على عدد أقل من الاضطرابات. ترتبط إعادة التبلور هذه بالتليين ، والذي يتم ملاحظته أثناء تلدين المعادن.

www.krugosvet.ru

معامل جدول يونغ. معامل المرونة. تعريف معامل يونغ.

مشكلة ONL @ YN LIBRARY 1 LIBRARY 2 ملحوظة. تعتمد قيمة معامل المرونة على التركيب والتركيب الكيميائي وطريقة معالجة المادة. لذلك ، قد تختلف قيم E عن متوسط ​​القيم الواردة في الجدول.

جدول معامل يونج. معامل المرونة. تعريف معامل يونغ. عامل الأمان. جدول معامل يونج مواد مواد الألومنيوم 70 7000 سبائك الفولاذ 210-220 21000-22000 أسمنت 3000 فولاذ كربوني 200-210 20000-2100 الخشب (على طول الحبوب) 10-12 1000-1200 زجاج 56 5600 خشب (عبر الحبوب) 0,5-1,0 50-100 زجاج عضوي 2,9 290 حديد 200 2000 التيتانيوم 112 11200 ذهب 79 7900 الكروم 240-250 24000-25000 المغنيسيوم 44 4400 الزنك 80 8000 نحاس 110 11000 الحديد الزهر الرمادي 115-150 11500-15000 قيادة 17 1700 قوة الشد المادية الإجهاد الميكانيكي المسموح به في بعض المواد (عند التمدد) عامل الأمان يتبع...

www.kilomol.ru

معامل المرونة ونسب بواسون لبعض المواد 013

مصنع الخرسانة المتحرك على شاسيه

كيف عميق لملء الأساس تحت المنزل

مواد	معامل المرونة MPa		نسبة بواسون
	معامل يونغ E.	معامل القص G
الحديد الزهر الأبيض ، الحديد الزهر الرمادي القابل للطرق	(1.15 ... 1.60) 105 1.55105	4.5 104 -	0,23...0,27 -
سبائك الصلب الكربوني	(2.0 ... 2.1) 105 (2.1 ... 2.2) 105	(8.0 ... 8.1) 104 (8.0 ... 8.1) 104	0,24...0,28 0,25...0,30
نحاس ملفوف نحاس مسحوب على البارد نحاس مصبوب	1.1 105 1.3 105 0.84105	4.0 104 4.9 104 -	0,31...0,34 - -
توالت البرونز الفوسفور البرونز المنغنيز المدرفل البرونز المنغنيز البرونز المصبوب	1.15105 1.1 105 1.05105	4.2 104 4.0 104 4.2 104	0,32...0,35 0,35 -
نحاس مسحوب على البارد نحاس أصفر مدلفن على متن السفن	(0.91 ... 0.99) 105 1.0 105	(3.5 ... 3.7) 104 -	0,32...0,42 0,36
أسلاك الألمنيوم المدرفلة من الألمنيوم المسحوب	0.69105 0.7 105 0.71105	(2.6 ... 2.7) 104 - 2.7 104	0,32...0,36 - -
ملفوف الزنك	0.84105	3.2 104	0,27
قيادة	0.17 105	0.7104	0,42
جليد	0.1 105	(0.28 ... 0.3) 104	-
زجاج	0.56105	0.22104	0,25
جرانيت	0.49105	-	-
حجر الكلس	0.42105	-	-
رخام	0.56105	-	-
الحجر الرملي	0.18 105	-	-
الجرانيت حجارة الحجر الجيري	(0.09 ... 0.1) 105 0.06 105 (0.027 ... 0.030) 105	- - -	- - -
الخرسانة عند مقاومة الشد ، MPa: 10 15 20	(0.146 ... 0.196) 105 (0.164 ... 0.214) 105 (0.182 ... 0.232) 105	- - -	0,16...0,18 0,16...0,18 0,16...0,18
خشب بطول الحبة خشب عبر الحبة

تتمثل إحدى المهام الرئيسية للتصميم الهندسي في اختيار مواد البناء والقسم الأمثل للملف الشخصي. من الضروري إيجاد الحجم الذي يضمن ، بأقل كتلة ممكنة ، الحفاظ على شكل النظام تحت تأثير الحمل.

على سبيل المثال ، ما عدد العارضة الفولاذية التي يجب استخدامها كحزمة ممتدة للهيكل؟ إذا أخذنا ملفًا شخصيًا بأبعاد أقل من المطلوب ، فنحن نضمن حصولنا على تدمير الهيكل. إذا كان أكثر من ذلك ، فإن هذا يؤدي إلى استخدام غير فعال للمعادن ، وبالتالي إلى هيكل أثقل ، وتركيب أكثر صعوبة ، وزيادة في التكاليف المالية. إن معرفة مفهوم مثل معامل مرونة الفولاذ سوف يعطي إجابة على السؤال أعلاه ، وسوف يتجنب ظهور هذه المشاكل في المرحلة الأولى من الإنتاج.

المفهوم العام

معامل المرونة (المعروف أيضًا باسم معامل يونغ) هو أحد مؤشرات الخواص الميكانيكية للمادة ، والتي تميز مقاومتها لتشوه الشد. بمعنى آخر ، تشير قيمتها إلى مرونة المادة. كلما زاد معامل المرونة ، قل تمدد أي قضيب ، وكل الأشياء الأخرى متساوية (قيمة الحمل ، مساحة المقطع العرضي ، إلخ).

في نظرية المرونة ، يُشار إلى معامل يونغ بالحرف E. وهو جزء لا يتجزأ من قانون هوك (قانون تشوه الأجسام المرنة). يتعلق بالإجهاد الذي يحدث في المادة وتشوهها.

وفقًا للنظام القياسي الدولي للوحدات ، يتم قياسه بوحدة MPa. لكن من الناحية العملية ، يفضل المهندسون استخدام البعد kgf / cm2.

يتم تحديد معامل المرونة تجريبياً في المختبرات العلمية. يكمن جوهر هذه الطريقة في تمزق عينات المواد على شكل دمبل على معدات خاصة. بعد معرفة الإجهاد والاستطالة التي تم بها تدمير العينة ، يتم تقسيم هذه المتغيرات على بعضها البعض ، وبالتالي الحصول على معامل يونغ.

نلاحظ على الفور أن هذه الطريقة تحدد المعاملات المرنة للمواد البلاستيكية: الفولاذ والنحاس وما إلى ذلك. يتم ضغط المواد الهشة - الحديد الزهر والخرسانة - حتى تظهر الشقوق.

الخصائص الإضافية للخصائص الميكانيكية

يتيح معامل المرونة التنبؤ بسلوك المادة فقط عند العمل في حالة ضغط أو توتر. في ظل وجود مثل هذه الأنواع من الأحمال مثل التكسير والقص والانحناء وما إلى ذلك ، يجب إدخال معلمات إضافية:

• الصلابة هي نتاج معامل المرونة ومنطقة المقطع العرضي للملف الشخصي. من خلال حجم الصلابة ، يمكن للمرء أن يحكم على مرونة ليس المادة ، ولكن مجموعة الهيكل ككل. تقاس بالكيلوجرام من القوة.
• يوضح الاستطالة الطولية النسبية نسبة الاستطالة المطلقة للعينة إلى الطول الإجمالي للعينة. على سبيل المثال ، يتم تطبيق قوة معينة على قضيب طوله 100 مم. ونتيجة لذلك ، انخفض حجمه بمقدار 5 ملم. بقسمة استطالة (5 مم) على الطول الأصلي (100 مم) نحصل على استطالة نسبية قدرها 0.05. المتغير هو كمية بلا أبعاد. في بعض الحالات ، لتسهيل الإدراك ، يتم ترجمتها إلى نسب مئوية.
• يتم حساب الاستطالة المستعرضة النسبية بشكل مشابه للفقرة أعلاه ، ولكن بدلاً من الطول ، يتم اعتبار قطر القضيب هنا. تظهر التجارب أن الاستطالة المستعرضة بالنسبة لمعظم المواد تقل 3-4 مرات عن الاستطالة الطولية.
• نسبة الثقب هي نسبة الإجهاد الطولي النسبي إلى الإجهاد العرضي النسبي. تتيح لك هذه المعلمة وصف التغيير في الشكل بشكل كامل تحت تأثير الحمل.
• يميز معامل القص الخصائص المرنة عندما تتعرض العينة لضغوط عرضية ، أي في حالة توجيه ناقل القوة عند 90 درجة إلى سطح الجسم. ومن الأمثلة على هذه الأحمال عمل المسامير في القص ، والمسامير في التكسير ، وما إلى ذلك. بشكل عام ، يرتبط معامل القص بمفهوم مثل لزوجة المادة.
• يتميز معامل المرونة الحجمية بالتغير في حجم المادة من أجل تطبيق موحد ومتعدد الاستخدامات للحمل. إنها نسبة الضغط الحجمي إلى الضغط الحجمي الانضغاطي. مثال على هذا العمل هو عينة يتم إنزالها في الماء ، والتي تتأثر بضغط السائل على كامل المنطقة.

بالإضافة إلى ما سبق ، تجدر الإشارة إلى أن بعض أنواع المواد لها خواص ميكانيكية مختلفة حسب اتجاه الحمولة. تتميز هذه المواد بأنها متباينة الخواص. الأمثلة الحية هي الخشب والبلاستيك الرقائقي وبعض أنواع الأحجار والأقمشة وما إلى ذلك.

المواد الخواص الخواص لها نفس الخصائص الميكانيكية والتشوه المرن في أي اتجاه. وتشمل هذه المعادن (الصلب ، والحديد الزهر ، والنحاس ، والألمنيوم ، وما إلى ذلك) ، والبلاستيك غير متعدد الطبقات ، والأحجار الطبيعية ، والخرسانة ، والمطاط.

قيمة معامل المرونة

تجدر الإشارة إلى أن معامل يونج ليس قيمة ثابتة. حتى بالنسبة لنفس المادة ، يمكن أن تتقلب اعتمادًا على نقاط تطبيق القوة.

تحتوي بعض المواد البلاستيكية المرنة على معامل مرونة ثابت إلى حد ما عند العمل في كل من الضغط والتوتر: النحاس والألمنيوم والفولاذ. في حالات أخرى ، قد تختلف المرونة بناءً على شكل المظهر الجانبي.

فيما يلي أمثلة لقيم معامل يونج (بالملايين كجم قدم مكعب) لبعض المواد:

• الحديد الزهر الأبيض - 1.15.
• الحديد الزهر الرمادي -1.16.
• نحاس - 1.01.
• برونزية - 1.00.
• طوب البناء - 0.03.
• أحجار الجرانيت - 0.09.
• الخرسانة - 0.02.
• الخشب على طول الألياف - 0.1.
• الخشب عبر الألياف - 0.005.
• ألومنيوم - 0.7.

ضع في اعتبارك الاختلاف في القراءات بين معاملات مرونة الفولاذ ، اعتمادًا على الدرجة:

• فولاذ إنشائي عالي الجودة (20 ، 45) - 2.01.
• الصلب من النوعية العادية (المادة 3 ، المادة 6) - 2.00.
• فولاذ منخفض السبائك (30KhGSA ، 40X) - 2.05.
• الفولاذ المقاوم للصدأ (12X18H10T) - 2.1.
• فولاذ يموت (9KhMF) - 2.03.
• ربيع الصلب (60С2) - 2.03.
• تحمل الفولاذ (ШХ15) - 2.1.

أيضًا ، تختلف قيمة معامل المرونة للفولاذ اعتمادًا على نوع المنتجات المدلفنة:

• سلك عالي القوة - 2.1.
• حبل مضفر - 1.9.
• كابل بنواة معدنية - 1.95.

كما ترون ، فإن الانحرافات بين الفولاذ في قيم معاملات التشوه المرن صغيرة. لذلك ، في معظم الحسابات الهندسية ، يمكن إهمال الأخطاء ويمكن أخذ القيمة E = 2.0.

مواد	معامل المرونة E ، MPa
الحديد الزهر الأبيض والرمادي	(1.15. 1.60) 10 5
الدكتايل الحديد	1.55 10 5
الكربون الصلب	(2.0.2.1) 10 5
خليط معدني	(2.1.2.2) 10 5
نحاس ملفوف	1.1 10 5
النحاس المسحوب على البارد	1.3 10 3
نحاس مصبوب	0.84 10 5
توالت البرونز الفوسفور	1.15 10 5
منجنيز برونزي ملفوف	1.1 10 5
يلقي الألومنيوم البرونزي	1.05 10 5
النحاس ، مسحوب على البارد	(0.91 .0.99) 10 5
نحاس مدلفن للسفينة	1.0 10 5
ألمنيوم مدلفن	0.69 10 5
سلك الألمنيوم المسحوب	0.7 10 5
توالت دورالومين	0.71 10 5
ملفوف الزنك	0.84 10 5
قيادة	0.17 10 5
جليد	0.1 10 5
زجاج	0.56 10 5
جرانيت	0.49 10 5
جير	0.42 10 5
رخام	0.56 10 5
الحجر الرملي	0.18 10 5
أحجار الجرانيت	(0.09 0.1) 10 5
قرميد البناء	(0.027.030) 10 5
الخرسانة (انظر الجدول 2)
الخشب على طول الحبوب	(0.1. 0.12) 10 5
الخشب عبر الحبوب	(0.005. 0.01) 10 5
ممحاة	0.00008 10 5
نسيج	(0.06 0.1) 10 5
Getinaks	(0.1. 0.17) 10 5
الباكليت	(2. 3) 10 3
شريط سينمائي	(14.3.27.5) 10 2

البيانات المعيارية لحساب الهياكل الخرسانية المسلحة

الجدول 2. معاملات مرونة الخرسانة (وفقًا للمواصفة SP 52-101-2003)

الجدول 2.1 معايير مرونة الخرسانة وفقًا لـ SNiP 2.03.01-84 * (1996)

ملحوظات:
1. القيم موضحة أعلى الخط في الآلام والكروب الذهنية ، أسفل الخط - بالكيلوجرام / سم & sup2.
2. بالنسبة للخرسانة خفيفة الوزن والخلوية والمسامية بقيم وسيطة لكثافة الخرسانة ، يتم أخذ المعاملات الأولية للمرونة عن طريق الاستيفاء الخطي.
3. بالنسبة للخرسانة الخلوية ذات التصلب غير المعقم ، تؤخذ قيم E b بالنسبة للخرسانة ذات التصلب المعقم ، مضروبة في عامل قدره 0.8.
4. بالنسبة للخرسانة ذاتية الإجهاد ، تؤخذ قيم E b على أنها للخرسانة الثقيلة ، مضروبة في المعامل
أ= 0.56 + 0.006 فولت.

الجدول 3. القيم المعيارية لمقاومة الخرسانة (وفقًا للمواصفة SP 52-101-2003)

الجدول 4. القيم المحسوبة لمقاومة ضغط الخرسانة (وفقًا للمواصفة SP 52-101-2003)

الجدول 4.1 قيم تصميم مقاومة ضغط الخرسانة وفقًا لـ SNiP 2.03.01-84 * (1996)

الجدول 5. القيم المحسوبة لمقاومة شد الخرسانة (وفقًا للمواصفة SP 52-101-2003)

الجدول 6

الجدول 6.1 المقاومات التنظيمية لتجهيزات الفئة A وفقًا لـ SNiP 2.03.01-84 * (1996)

الجدول 6.2 المقاومات التنظيمية لتركيبات الفئتين B و K وفقًا لـ SNiP 2.03.01-84 * (1996)

الجدول 7. المقاومات المحسوبة للتعزيز (حسب SP 52-101-2003)

الجدول 7.1 مقاومات التصميم لتقوية الفئة A وفقًا لـ SNiP 2.03.01-84 * (1996)

الجدول 7.2 مقاومات التصميم لتركيبات الفئتين B و K وفقًا لـ SNiP 2.03.01-84 * (1996)

البيانات المعيارية لحساب الهياكل المعدنية

الجدول 8. المقاومات المعيارية والتصميمية في التوتر والضغط والانحناء (وفقًا لـ SNiP II-23-81 (1990)) للصفائح والصلب العام ذي النطاق العريض والمشكل وفقًا لـ GOST 27772-88 للهياكل الفولاذية للمباني والهياكل

ملحوظات:
1. سمك الحافة يجب أن يؤخذ على أنه سماكة الفولاذ المشكل (الحد الأدنى لسمكه 4 مم).
2. تعتبر القيم التنظيمية لقوة الخضوع وقوة الشد وفقًا لـ GOST 27772-88 بمثابة المقاومة المعيارية.
3. يتم الحصول على قيم مقاومة التصميم بقسمة المقاومات القياسية على عوامل الموثوقية للمادة ، مقربًا حتى 5 ميجا باسكال (50 كجم / سم & sup2).

الجدول 9

ملحوظات:
1. يستبدل الفولاذ C345 و C375 من الفئات 1 و 2 و 3 و 4 وفقًا لـ GOST 27772-88 الفولاذ من الفئات 6 و 7 و 9 و 12 و 13 و 15 على التوالي ، وفقًا لـ GOST 19281-73 * و GOST 19282- 73 *.
2. الفولاذ S345K ، S390 ، S390K ، S440 ، S590 ، S590K وفقًا لـ GOST 27772-88 يستبدل درجات الصلب المقابلة للفئات 1-15 وفقًا لـ GOST 19281-73 * و GOST 19282-73 * المحدد في هذا الجدول.
3. لا يتم استبدال الفولاذ وفقًا لـ GOST 27772-88 بالفولاذ الموفر وفقًا لمعايير ومواصفات جميع الولايات الأخرى.

تحويل الوحدات للمعايير المرنة ، معامل يونغ (E) ، قوة الشد ، وحدات القص (G) ، مقاومة الخضوع

جدول تحويل الوحدة Pa ؛ الآلام والكروب الذهنية. شريط؛ كجم / سم 2 ؛ psf. رطل

لتحويل قيمة بالوحدات:	بالوحدات:
	باسكال (N / م 2)	الآلام والكروب الذهنية	شريط	كجم ق / سم 2	psf	رطل
	يجب أن تضرب في:
Pa (N / m 2) - وحدة ضغط النظام الدولي	1	1*10 -6	10 -5	1.02*10 -5	0.021	1.450326*10 -4
الآلام والكروب الذهنية	1*10 6	1	10	10.2	2.1*10 4	1.450326*10 2
شريط	10 5	10 -1	1	1.0197	2090	14.50
كجم ق / سم 2	9.8*10 4	9.8*10 -2	0.98	1	2049	14.21
جنيه لكل متر مربع. الجنيه قدم مربع (psf)	47.8	4.78*10 -5	4.78*10 -4	4.88*10 -4	1	0.0069
جنيه لكل متر مربع. بوصة / رطل مربع بوصة (psi)	6894.76	6.89476*10 -3	0.069	0.07	144	1

قائمة مفصلة بوحدات الضغط (نعم ، هذه الوحدات هي نفسها وحدات الضغط من حيث الأبعاد ، لكنها لا تتطابق في المعنى :)

• 1 باسكال (N / م 2) \ u003d 0.0000102 الغلاف الجوي "متري" / الغلاف الجوي (متري)
• 1 Pa (N / m 2) = 0.0000099 الغلاف الجوي القياسي (قياسي) = الغلاف الجوي القياسي
• 1 باسكال (N / م 2) = 0.00001 بار / بار
• 1 باسكال (N / م 2) = 10 باراد / باراد
• 1 باسكال (N / م 2) \ u003d 0.0007501 سم من الزئبق. فن. (0 درجة مئوية)
• 1 باسكال (N / م 2) = 0.0101974 سم في. فن. (4 درجات مئوية)
• 1 باسكال (N / م 2) = 10 داين / سم مربع
• 1 باسكال (نيوتن / م 2) = 0.0003346 قدم ماء / قدم ماء (4 درجات مئوية)
• 1 باسكال (N / م 2) = 10-9 جيجاباسكالس
• 1 باسكال (N / م 2) = 0.01 هيكتوباسكال
• 1 باسكال (N / م 2) \ u003d 0.0002953 Dumov Hg / بوصة من الزئبق (0 درجة مئوية)
• 1 باسكال (N / م 2) \ u003d 0.0002961 بوصة من الزئبق. فن. / بوصة من الزئبق (15.56 درجة مئوية)
• 1 Pa (N / m 2) \ u003d 0.0040186 Dumov w.st. / بوصة من الماء (15.56 درجة مئوية)
• 1 Pa (N / m 2) \ u003d 0.0040147 Dumov w.st. / بوصة من الماء (4 درجات مئوية)
• 1 Pa (N / m 2) \ u003d 0.0000102 kgf / cm 2 / قوة كيلوغرام / سنتيمتر 2
• 1 Pa (N / m 2) \ u003d 0.0010197 kgf / dm 2 / كيلوغرام قوة / ديسيمتر 2
• 1 Pa (N / m 2) \ u003d 0.101972 kgf / m 2 / كيلوغرام قوة / متر 2
• 1 باسكال (N / م 2) \ u003d 10-7 كجم ق / مم 2 / قوة كيلوغرام / مليمتر 2
• 1 باسكال (N / م 2) = 10 -3 كيلو باسكال
• 1 Pa (N / m 2) \ u003d 10-7 كيلوبوند القوة / بوصة مربعة / قوة كيلوبوند / بوصة مربعة
• 1 باسكال (N / م 2) = 10 -6 ميجا باسكال
• 1 باسكال (N / م 2) \ u003d 0.000102 متر w.st. / متر المياه (4 درجات مئوية)
• 1 Pa (N / m 2) \ u003d 10 Microbar / Microbar (باري ، باري)
• 1 باسكال (N / م 2) = 7.50062 ميكرون من الزئبق / ميكرون من الزئبق (ملي)
• 1 باسكال (N / م 2) \ u003d 0.01 ميليبار / مليبار
• 1 باسكال (N / م 2) = 0.0075006 مليمتر زئبق (0 درجة مئوية)
• 1 Pa (N / m 2) \ u003d 0.10207 مليمتر من w.st. / مليمتر من الماء (15.56 درجة مئوية)
• 1 باسكال (N / م 2) \ u003d 0.10197 مليمتر w.st. / مليمتر من الماء (4 درجات مئوية)
• 1 باسكال (N / م 2) \ u003d 7.5006 مليتر / مليتر
• 1 باسكال (N / m2) = 1N / m2 / نيوتن / متر مربع
• 1 Pa (N / m 2) \ u003d 32.1507 أوقية يومية / قدم مربع. بوصة / أونصة القوة (avdp) / بوصة مربعة
• 1 Pa (N / m 2) = 0.0208854 رطل من القوة لكل قدم مربع. قدم / قوة الجنيه / قدم مربع
• 1 باسكال (N / م 2) \ u003d 0.000145 رطل من القوة لكل متر مربع. بوصة / قوة الجنيه / بوصة مربعة
• 1 باسكال (N / م 2) \ u003d 0.671969 رطل لكل قدم مربع. قدم / باوندال / قدم مربع
• 1 باسكال (N / م 2) \ u003d 0.0046665 رطل لكل قدم مربع. بوصة / باوندال / بوصة مربعة
• 1 باسكال (N / م 2) \ u003d 0.0000093 طن طويل لكل متر مربع. قدم / طن (طويل) / قدم 2
• 1 باسكال (N / م 2) = 10-7 طن طويل لكل متر مربع. بوصة / طن (طويل) / بوصة 2
• 1 باسكال (N / م 2) \ u003d 0.0000104 طن قصير لكل قدم مربع. قدم / طن (قصير) / قدم 2
• 1 باسكال (N / م 2) = 10-7 طن لكل متر مربع. بوصة / طن / بوصة 2
• 1 باسكال (N / م 2) = 0.0075006 تور / تور