الوجبات السريعة الرئيسية
- التعريف والسلوك: تشير قوة الخضوع إلى الحد الأقصى من الضغط الذي تبدأ عنده المادة في التشوه البلاستيكي ، مما يعني أنها لن تعود إلى شكلها الأصلي بعد إزالة الحمولة. في المقابل ، تشير القوة المطلقة إلى أقصى ضغط يمكن أن تتحمله المادة أثناء شدها أو شدها قبل الانكسار أو الفشل.
- نقطة السلوك المادي: تتحول المادة من التشوه المرن (المؤقت) إلى التشوه اللدن (الدائم) عند مقاومة الخضوع. من ناحية أخرى، تمثل القوة القصوى النقطة التي تتعرض فيها المادة للفشل الكامل، بعد تشوه بلاستيكي كبير.
- نواتج عملية: يأخذ المهندسون في الاعتبار قوة الخضوع عند تصميم الهياكل أو المكونات لضمان عدم تعرض المادة لتشوه دائم في ظل الأحمال المتوقعة. توفر القوة المطلقة هامش أمان ، يرشد المهندسين إلى الحدود المطلقة قبل الفشل الكارثي. كلاهما ضروريان لاعتبارات السلامة والمتانة في تطبيقات التصميم.
ما هي قوة العائد؟
يتم تعريف قوة الخضوع على أنها النقطة التي تبدأ عندها المادة في التشوه دون زيادة الضغط. إنه من بين الخصائص الميكانيكية الأساسية التي تظهرها المادة. إنها النقطة التي تنتقل عندها المادة أو تتغير من تشوه مرن إلى تشوه بلاستيكي.
عندما يتم تطبيق الحمل على مادة تتجاوز قوة خضوعها ، فإنه يتسبب في إظهار تغيير دائم. تساعد هذه الخاصية المهندسين في العثور على أفضل المواد وتصميمها لتحمل ظروف التشغيل العادية دون أي تغييرات دائمة أخرى.
ما هي القوة المطلقة؟
يقال إن القوة المطلقة هي أقصى ضغط يمكن أن تحبطه المادة قبل الانكسار. ومن المعروف أيضًا باسم "قوة الشد". بمعنى آخر ، يمكن القول أن الخاصية التي تظهر من خلال المواد المختلفة حيث لم يعد بإمكانها تحمل أي حمولة مطبقة عليها.
لمعرفة القوة المطلقة أو ، على سبيل المثال ، قوة الشد للمادة ، يقيسها المهندسون من خلال عدد قليل من اختبارات الشد حيث يتم تطبيق حمولة مختلفة حتى تنكسر. من الأهمية بمكان معرفة قوة الشد لأي مادة ، والتي ستساعد لاحقًا في اختيار المواد المناسبة وتصميم الهياكل بهوامش السلامة المطلوبة والقوة.
الفرق بين قوة الغلة والقوة المطلقة
- يتم تعريف قوة الخضوع على أنها النقطة التي تبدأ عندها المادة في التشوه دون زيادة الضغط. بينما على النقيض من ذلك ، يُقال إن القوة المطلقة هي أقصى ضغط يمكن أن تحبطه المادة قبل الانكسار.
- السلوك الذي تظهره المادة في مقاومة الخضوع هو كما يلي - تستعيد شكلها الأصلي بعد إزالة الضغط من المادة. في الوقت نفسه ، يكون السلوك الذي تظهره المادة في حالة القوة المطلقة كما يلي - يؤدي إلى تغييرات دائمة إذا تجاوز الإجهاد نقطة العائد.
- الرمز الذي يمثل مقاومة الخضوع هو سيجما y ، أي σy. وعلى الجانب الآخر ، فإن الرمز الذي يمثل القوة المطلقة هو sigma u ، أي σu.
- تكمن أهمية قوة الخضوع في أنها توضح الحد الذي يمكن للمادة أن تحمل فيه الأحمال بأمان دون أن تتشوه في الشكل. بينما من ناحية أخرى ، من ناحية أخرى ، فإن أهمية القوة النهائية هي أنها تتحدث عن السعة القصوى لحمل الحمل قبل حدوث أي فشل.
- علاقة قوة الخضوع هي أنها أقل من القوة النهائية. ومن ناحية أخرى، فإن العلاقة بين القوة النهائية أعلى نسبيا من قوة الخضوع.
- تُؤخذ قوة العائد في الاعتبار في المساحات التي يجب تقليل التشوه فيها ، على سبيل المثال - مكونات الماكينة والمباني والجسور وما إلى ذلك. وفي الوقت نفسه ، يتم أخذ القوة القصوى في الاعتبار في الظروف التي تتطلب أقصى قدر من القوة ، على سبيل المثال - مكونات السيارات ، السلامة الحرجة الفضاء ، إلخ.
- في التصميمات الهندسية ، تُعطى الأهمية لقوة الخضوع ، وهو أمر ضروري لصنع الهياكل ، مما يضمن بقاء المادة المعينة ضمن حدودها المرنة في الظروف العادية. بينما ، على العكس من ذلك ، في التصميمات الهندسية ، تُعطى الأهمية للقوة المطلقة ، وهو أمر ضروري لإنشاء هياكل لمقاومة الأحمال القصوى ومنعها من أي إخفاقات كارثية.
مقارنة بين قوة الخضوع والقوة المطلقة
| معلمة المقارنة | قوة الغلة | قوة غير محدودة |
|---|---|---|
| تعريف | النقطة التي تبدأ عندها المادة في التشوه دون زيادة الضغط | يقال إنه أقصى ضغط يمكن أن تحبطه المادة قبل الانكسار |
| السلوك | يستعيد شكله الأصلي بعد إزالة الضغط من المادة | يؤدي إلى تغييرات دائمة إذا تجاوز الإجهاد نقطة العائد |
| رمز | σy | σu |
| أهمية | إنه يوضح الحد الذي يمكن للمادة أن تحمل فيه الأحمال بأمان دون أن تتشوه في الشكل | يخبرنا عن السعة القصوى لتحمل الحمل قبل حدوث أي عطل |
| علاقة | عموما أقل من القوة المطلقة | أعلى من مقاومة الخضوع |
| أهمية الملكية | يتم استخدامها في المساحات التي يجب تقليل التشوه فيها ، على سبيل المثال - مكونات الماكينة والمباني والجسور ، إلخ. | يتم استخدامها في الظروف التي تتطلب أقصى قدر من القوة ، على سبيل المثال - مكونات السيارات ، الفضاء الحرج للسلامة ، إلخ |
| التصميم الهندسي | إنه ضروري لصنع الهياكل ، والتأكد من بقاء المادة المعينة ضمن حدودها المرنة في الظروف العادية | من الضروري إنشاء هياكل لمقاومة الأحمال القصوى ومنعها من أي إخفاقات كارثية. |
آخر تحديث: 19 أغسطس 2023
لقد بذلت الكثير من الجهد في كتابة منشور المدونة هذا لتقديم قيمة لك. سيكون مفيدًا جدًا بالنسبة لي ، إذا كنت تفكر في مشاركته على وسائل التواصل الاجتماعي أو مع أصدقائك / عائلتك. المشاركة هي ♥ ️
أمضى بيوش ياداف السنوات الخمس والعشرين الماضية في العمل كفيزيائي في المجتمع المحلي. إنه فيزيائي شغوف بجعل العلم في متناول قرائنا. وهو حاصل على بكالوريوس في العلوم الطبيعية ودبلوم دراسات عليا في علوم البيئة. يمكنك قراءة المزيد عنه على موقعه صفحة بيو.
