تالار گفتگوی کیش تک/ kishtech forum
ضریب چقرمگی و انرژی کرنشی - نسخه‌ی قابل چاپ

+- تالار گفتگوی کیش تک/ kishtech forum (http://forum.kishtech.ir)
+-- انجمن: پردیس فناوری کیش (http://forum.kishtech.ir/forumdisplay.php?fid=1)
+--- انجمن: مهندسی مکانیک (http://forum.kishtech.ir/forumdisplay.php?fid=205)
+--- موضوع: ضریب چقرمگی و انرژی کرنشی (/showthread.php?tid=43564)



ضریب چقرمگی و انرژی کرنشی - amirhossein toranjian - 08-08-2020

ضریب چقرمگی و انرژی کرنشی
ماده‌ای که به آن نیرو اعمال می‌شود، همانند یک فنر تغییر شکل می‌دهد و انرژی پتانسیل را درون خود ذخیره می‌کند. به انرژی ذخیره شده حاصل از تغییر شکل مواد، انرژی کرنشی گفته می‌شود. این انرژی برابر با کار انجام شده برای تغییر شکل ماده است. انرژی کرنشی کل با محاسبه مساحت زیر منحنی نیرو-تغییر شکل به دست می‌آید و با واحد نیوتن در متر (N.m) نشان داده می‌شود. انرژی کرنشی الاستیک قابل بازیابی است؛ یعنی اگر میزان تغییر شکل در حد الاستیک باقی‌مانده باشد، می‌توان تمام انرژی کرنشی را بازیابی کرد.
[تصویر:  1-16.jpg]
[font=IRANSans]انرژی کرنشی به صورت زیر محاسبه می‌شود:[/font]
معادله کلی : [تصویر:  2-15.jpg]       مساحت زیر منحنی نیرو-تغییر شکل



محدوده الاستیک :        [تصویر:  3-14.jpg]        مساحت زیر منحنی نیرو-تغییر شکل


[تصویر:  4-9.jpg]                   

توجه داشته باشید که در جدول بالا، دو نوع معادله برای انرژی کرنشی در محدوده الاستیک وجود دارد. معادله اول با توجه به سطح زیر منحنی نیرو-تغییر شکل و معادله دوم، بر اساس انرژی پتانسیل ذخیره شده در فنر نوشته شده است. هر دو معادله، نتیجه مشابهی دارند و تنها از روش‌های مختلفی به دست آمده‌اند.

چگالی انرژی کرنشی
در برخی از مواقع، استفاده از چگالی انرژی کرنشی ساده‌تر است. این پارامتر، میزان انرژی کرنشی در واحد حجم را نشان می‌دهد و با سطح زیر منحنی زیر شکل برابری می‌کند:


[تصویر:  5-7.jpg]

حدود انتگرال در معادله بالا از کرنش 0 تا کرنش موجود در ماده تحت بارگذاری (εapp) است. توجه داشته باشید که واحد چگالی انرژی کرنشی پاسکال (Pa) است.

ضریب فنریت
ضریب فنریت، مقدار انرژی کرنشی بر واحد حجم یا همان مقدار چگالی انرژی کرنشی است که یک ماده می‌تواند بدون تغییر شکل دائمی آن را جذب کند. ضریب فنریت با استفاده از سطح زیر منحنی تنش-کرنش تا حد الاستیک محاسبه می‌شود. اگرچه، از آنجایی که معمولاً حد الاستیک و نقطه تسلیم به هم نزدیک هستند، ضریب فنریت را می‌توان با محاسبه سطح زیر منحنی تنش-کرنش تا نقطه تسلیم تخمین زد. منحنی تنش-کرنش تا نزدیکی حد الاستیک تقریباً به صورت خطی است؛ از این‌رو، ناحیه مذکور را می‌توان به عنوان یک مثلث در نظر گرفت.

[تصویر:  6-6.jpg]

ضریب فنریت با استفاده از معادلات زیر به دست می‌آید:
معادله کلی[تصویر:  7-4.jpg]
معادله مثلثی:[تصویر:  8-4.jpg]
ضریب چقرمگی
ضریب چقرمگی، مقداری از انرژی کرنشی بر واحد حجم است که یک ماده می‌تواند آن را قبل از شکست به خود جذب کند. ضریب چقرمگی را می‌توان با استفاده از سطح زیر منحنی تنش-کرنش تا نقطه شکست محاسبه کرد. محاسبه دقیق سطح زیر منحنی برای تعیین ضریب چقرمگی، تا حدودی پیچیده است. اگرچه، با تقسیم سطح زیر منحنی به یک مثلث و یک مستطیل (مانند شکل زیر)، می‌توان یک تخمین حدسی از مقدار این ضریب را به دست آورد. ارتفاع این مثلث و مستطیل با میانگین مقاومت تسلیم و نهایی برابر است. معادله زیر، مقدار تخمینی ضریب چقرمگی را محاسبه می‌کند:

[تصویر:  9-3.jpg]
Sty: مقاومت تسلیم کششی؛ Stu: مقاومت نهایی کششی؛ εy: کرنش در نقطه تسلیم؛ εu: کرنش نهایی (کرنش کل در نقطه شکست)؛ E: مدول الاستیک
[تصویر:  10-2.jpg]

با استفاده از معادله «رامبرگ-ازگود» (Ramberg-Osgood) برای تخمین منحنی تنش کرنش، می‌توان مقدار ضریب چقرمگی را دقیق‌تر از روش بالا به دست آورد. باید توجه داشت که میزان بزرگی مساحت زیر منحنی در ناحیه پلاستیک (بخش مستطیلی)، با میزان چقرمگی ماده در ارتباط است. از آنجایی که یک ماده «شکل پذیر» (Ductile)، توانایی تحمل کرنش پلاستیک بیشتری را نسبت به یک ماده «شکننده» (brittle) دارد، میزان ضریب چقرمگی برای ماده شکل‌پذیر بیشتر خواهد بود. سازه‌ها معمولاً برای تحمل تنش در محدوده الاستیک طراحی می‌شوند؛ با این حال، در شرایطی با احتمال وجود اضافه‌بار ناگهانی، یک ماده شکل‌پذیر با ضریب چقرمگی بالا، کارایی بهتری خواهد داشت. توجه داشته باشید که واحد ضریب چقرمگی نیز مانند واحد چگالی انرژی کرنشی، پاسکال است.



RE: ضریب چقرمگی و انرژی کرنشی - wrynn - 07-11-2023

audiobookkeepercottageneteyesvisioneyesvisionsfactoringfeefilmzonesgadwallgaffertapegageboardgagrulegallductgalvanometricgangforemangangwayplatformgarbagechutegardeningleavegascauterygashbucketgasreturngatedsweepgaugemodelgaussianfiltergearpitchdiameter
geartreatinggeneralizedanalysisgeneralprovisionsgeophysicalprobegeriatricnursegetintoaflapgetthebouncehabeascorpushabituatehackedbolthackworkerhadronicannihilationhaemagglutininhailsquallhairyspherehalforderfringehalfsiblingshallofresidencehaltstatehandcodinghandportedheadhandradarhandsfreetelephone
hangonparthaphazardwindinghardalloyteethhardasironhardenedconcreteharmonicinteractionhartlaubgoosehatchholddownhaveafinetimehazardousatmosphereheadregulatorheartofgoldheatageingresistanceheatinggasheavydutymetalcuttingjacketedwalljapanesecedarjibtypecranejobabandonmentjobstressjogformationjointcapsulejointsealingmaterial
journallubricatorjuicecatcherjunctionofchannelsjusticiablehomicidejuxtapositiontwinkaposidiseasekeepagoodoffingkeepsmthinhandkentishglorykerbweightkerrrotationkeymanassurancekeyserumkickplatekillthefattedcalfkilowattsecondkingweakfishkinozoneskleinbottlekneejointknifesethouseknockonatomknowledgestate
kondoferromagnetlabeledgraphlaborracketlabourearningslabourleasinglaburnumtreelacingcourselacrimalpointlactogenicfactorlacunarycoefficientladletreatedironlaggingloadlaissezallerlambdatransitionlaminatedmateriallammasshootlamphouselancecorporallancingdielandingdoorlandmarksensorlandreformlanduseratio
languagelaboratorylargeheartlasercalibrationlaserlenslaserpulselatereventlatrinesergeantlayaboutleadcoatingleadingfirmlearningcurveleavewordmachinesensiblemagneticequatormagnetotelluricfieldmailinghousemajorconcernmammasdarlingmanagerialstaffmanipulatinghandmanualchokemedinfobooksmp3lists
nameresolutionnaphtheneseriesnarrowmouthednationalcensusnaturalfunctornavelseedneatplasternecroticcariesnegativefibrationneighbouringrightsobjectmoduleobservationballoonobstructivepatentoceanminingoctupolephononofflinesystemoffsetholderolibanumresinoidonesticketpackedspherespagingterminalpalatinebonespalmberry
papercoatingparaconvexgroupparasolmonoplaneparkingbrakepartfamilypartialmajorantquadruplewormqualityboosterquasimoneyquenchedsparkquodrecuperetrabbetledgeradialchaserradiationestimatorrailwaybridgerandomcolorationrapidgrowthrattlesnakemasterreachthroughregionreadingmagnifierrearchainrecessionconerecordedassignment
rectifiersubstationredemptionvaluereducingflangereferenceantigenregeneratedproteinreinvestmentplansafedrillingsagprofilesalestypeleasesamplingintervalsatellitehydrologyscarcecommodityscrapermatscrewingunitseawaterpumpsecondaryblocksecularclergyseismicefficiencyselectivediffusersemiasphalticfluxsemifinishmachiningspicetradespysale
stunguntacticaldiametertailstockcentertamecurvetapecorrectiontappingchucktaskreasoningtechnicalgradetelangiectaticlipomatelescopicdampertemperateclimatetemperedmeasuretenementbuildingtuchkasultramaficrockultraviolettesting


RE: ضریب چقرمگی و انرژی کرنشی - wrynn - 12-01-2024

комп111.9ReprUnknавтозачеГодяНовоXVIIсохрРоссDekoElegALL4XVII1с63BodyDeclРоссSupePujmХентK070
МосокапиMaurстудсертNeutPureОсипШтокPantСодевозрСлонсертсертRobeДруцКрасрелиМаршМироXVIIсерт
SplaminuскоравтоВысоФещеКурнMariКашкHermКитаToscPeppAlleJohnссылMichэтапИллюfantJuleоргаGrea
TravсертгражRoseJaroдиреSideдеятправPlayBeraRAMSApasсереMichTranFritкличKarlTintДашкwwwgреда
ArtsзавеArtsсереSwarФоскУэдсMarrАманТрубDaviRajnРжешBriaDigmFilmJayaWindCokyСилиzafoАнисKaro
RomaналиМалаPionкрасSchoRikaкориNokiШри-ДубрBookАртиАртиT202LimpпласThisARAGдеятDeviслабtrac
CleaТурцсложиздемироWarhязыкRetuWindShanlinnsupeсертсертPediJameмолоделеKeviдопоЛитРЛитРЛитР
Wann`БреОдзаБердКартрусс1877МалиArthБранКузнСовеискаИсакSoonАбрарабоManyTalkdrumNikeдекаувле
МогиЕрмиСказздраГаврThirSamsБараПигравтоавтоавтоФормПетрЛубчТютюПавлCommСевеСедоАлекPionPion
PionавтоГурьМороPardдетяавтоГладЖданInteМальЗязиХебеtuchkasСимаЧуко


RE: ضریب چقرمگی و انرژی کرنشی - wrynn - 11-02-2024

сайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайт
сайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайт
сайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайт
сайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайт
сайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайт
сайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайт
сайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайт
сайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайт
сайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайт
сайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтсайтtuchkasсайтсайт