إذا كنت تفكر في الزمكان ، فإن العالم من حولك ثلاثي الأبعاد - أو ربما رباعي الأبعاد. ومع ذلك ، غالبًا ما تُستخدم التقريبات ثنائية الأبعاد في التحليل الهندسي لتوفير النمذجة والحسابات.

إن فكرة إجهاد وانفعال الطائرة هي شيء تسمعه طوال الوقت في تحليل العناصر المحدودة والميكانيكا الصلبة بشكل عام ، ولكن ماذا هل هذا يعني؟

الاختلاف الرئيسي بين إجهاد الطائرة وسلالة الطائرة هو أنه ، كما هو نموذج رياضي ، لا يمكن أن يوجد الإجهاد المستوي في الواقع ، بينما يمكن أن توجد سلالة الطائرة في الواقع.

تتجاهل مشاكل الإجهاد المستوي التغير في الضغط عبر السماكة. بشكل أساسي ، إجهاد الطائرة هو تقريب رياضي ، في حين أن سلالة الطائرة هي حالة فعلية في المكونات.

علاوة على ذلك ، يتم استخدام طريقة الإجهاد المستوي للأجسام الرقيقة جدًا. في هذه الحالة ، يُفترض أن يكون الضغط في الاتجاهات خارج المستوى صفرًا. الإجهاد موجود فقط داخل المستوى.

في المقابل ، يتم استخدام طريقة إجهاد المستوى للأجسام السميكة. يفترض أن كل الإجهاد في اتجاهات خارج الطائرة يساوي صفرًا وموجود فقط داخل المستوى.

دعونا نناقش هذه المفاهيم بالتفصيل.

تحليل الإجهاد المستوي جزء لا يتجزأ من تحليل إجهاد الطائرة.

ما المقصود بالإجهاد والانفعال؟

الإجهاد والسلالات هما مصطلحان يستخدمان في الفيزياء لوصف القوى التي تسبب تشوه الكائنات. أضغط المادة هو القوة المؤثرة على مساحة وحدتها. يُعرف الجهد الذي يبذله الجسم تحت الضغط بالإجهاد.

يحدث تشوه كائن عند تطبيق القوة المشوهة. سيتم إنشاء قوة معارضة داخل الكائن لإعادته إلى شكله وحجمه الأصليين. سيساوي حجم واتجاه قوة الاستعادة تلك الخاصة بقوة التشوه المطبقة. الإجهاد هو قياس قوة الاستعادة هذه لكل وحدة مساحة.

يشير مصطلح الإجهاد إلى تشوه الجسم الناجم عن الإجهاد . عندما يتعرض الجسم المتوازن للإجهاد ، يحدث إجهاد. يمكن تصغير الجسم أو إطالته بسبب إجهاده المطبق. كتغيير كسري ، يمكن تعريف الإجهاد على أنه زيادة في الحجم أو الطول أو الهندسة. نتيجة لذلك ، ليس لها بعد.

يمكنك تحليل إجهاد المستوى للعديد من الهياكل ثنائية الأبعاد.

ما هو إجهاد الطائرة؟

يتم تعريف إجهاد المستوى على أنه حالة من الإجهاد حيث لا يتم تطبيق إجهاد طبيعي ، 0 ، ولا يتم تطبيق ضغوط القص ، Oyz و Orz ، بشكل عمودي على المستوى x-y.

يحدث إجهاد المستوى عندما تقع جميع مكونات الإجهاد غير الصفرية في مستوى واحد (أي حالة إجهاد ثنائية المحور). غالبًا ما تعاني الأجزاء البلاستيكية ذات الجدران الرقيقة من حالة الإجهاد هذه ، حيث σ3 & lt؛ & lt؛ & lt؛ σ1 ، σ2. يتم تطوير جزء صغير فقط من الضغوط التي تعمل بالتوازي مع السطح في السماكةالاتجاه.

ما هي سلالة الطائرة؟

إجهاد المستوى هو التشوه المادي للجسم الذي يحدث عندما يتم إزاحة المادة في اتجاه موازٍ للمستوى. المعادن عرضة للتآكل الإجهادي عند حدوث إجهاد الطائرة.

يشير مصطلح "إجهاد مستوي" إلى حقيقة أن الإجهاد لا يمكن أن يحدث إلا في المستوى ، مما يعني أنه لا يوجد إجهاد خارج الطائرة سوف يحدث. في هذه الحالة ، يمنع شرط الحدود الحركة في اتجاه خارج الطائرة. لا يوجد إجهاد خارج الطائرة لأن الحركة مقيدة. بدلاً من ذلك ، بسبب ثبات الحركة ، سيتم إنشاء الإجهاد.

الاختلافات بين إجهاد المستوى وإجهاد

الإجهاد والانفعال المستوي مترابطان لأن الإجهاد يساوي الإجهاد الناتج. ومع ذلك ، فإن لديهم بعض الاختلافات.

عند تطبيق إجهاد المستوى ، يمكن أن يحدث إجهاد في سمك العنصر. وبالتالي ، سيصبح العنصر أرق عند التمدد ، وسيصبح أكثر سمكًا عند الضغط.

من ناحية أخرى ، أثناء إجهاد المستوى ، لا يمكن أن تحدث التشوهات (السماكة) خارج المستوى لأن التشوهات تم إصلاحها بالكامل. بهذه الطريقة ، يتراكم الضغط في اتجاه خارج الطائرة بينما تتحمل اللوحة ضغطًا داخليًا.

بصرف النظر عن هذا ، فإن كلا التحليلين لهما استخدام مختلف تمامًا.

إجهاد المستوى مناسب بشكل عام لتحليل العناصر ذات العمق المحدود نسبيًا خارج المستويات ، مثل الصناديقأو اسطوانات ثقيلة. عادةً ما يكون من الممكن فقط إجراء هذا التحليل باستخدام برنامج FE الهيكلي أو العام ، وليس برنامج التحليل الجيوتقني.

في المقابل ، يمكن استخدام إجهاد الطائرة لتحليل المقاطع العرضية للعناصر ذات العمق اللانهائي تقريبًا من المستوي أو الهياكل الخطية ، عادةً تلك ذات المقاطع العرضية الثابتة ، ذات الأطوال التي يمكن اعتبارها غير محدودة تقريبًا مقارنة بحجم المقطع العرضي والتي لها تغييرات طفيفة في الطول تحت الحمل.

هنا جدول المقارنات بين إجهاد الطائرة والضغط بالنسبة لك:

إجهاد الطائرة VS إجهاد.

هنا مقطع فيديو صغير يشرح مفاهيم إجهاد الطائرة وانفعال الطائرة.

إجهاد الطائرة والمستوىسلالة.

أين يحدث إجهاد الطائرة؟

تحدث ظروف الإجهاد المستوي بشكل أساسي في بعدين. إذا كنت تعتبر الصفيحة عنصرًا يتم تطبيق الضغط عليه ، فمن المحتمل أن تعمل على سطحها.

هل الإجهاد المستوي ثنائي الأبعاد أم ثلاثي الأبعاد؟

إجهاد المستوى هو دائمًا حالة ثنائية الأبعاد حيث أنك تفترض بالفعل أن قيمة الإجهاد في أي اتجاه واحد تساوي صفرًا.

ما هو الحد الأقصى لتوتر المستوى؟

هناك قيمتان للضغط المستوي وهما:

• الحد الأقصى للضغط المستوي يساوي 6.3 ksi
• أقصى مخرج- يبلغ إجهاد الطائرة تقريبًا 10.2 ksi

وفقًا لهذه القيم ، يكون إجهاد الطائرة خارج المستوى أكثر من إجهاد داخل المستوى.

يمكنك استخدام FEA لتحليل الإجهاد والانفعال لأجسام مختلفة.

ما هي استخدامات تحويلات الإجهاد؟

يتم استخدام تحويل الضغط بشكل شائع لتحديد الضغط على عنصر موجه بشكل مختلف.

عندما يتم وضع كائن ما في مكان ما ، فإنه يتعرض للإجهاد من عوامل خارجية مختلفة بسبب عمل قوى متعددة. تختلف قيمة هذا الضغط في جميع أنحاء الكائن ومختلف مناطق تركيز الإجهاد. ومع ذلك ، يعتمد هذا الضغط على الإطار المرجعي لهذا الكائن.

باستخدام تقنيات تحليل تحويل الإجهاد ، يمكنك بسهولة قياس الضغط الذي يمارس على الجسم المحدد.

الوجبات الجاهزة النهائية

• الإجهاد والتوتر ظاهرتان تدرسهما وتسمعه إذا كنت مرتبطًا بمجال ميكانيكا المواد الصلبة. كل كائن ، ثنائي الأبعاد أو ثلاثي الأبعاد ، يواجه هاتين القوتين. كلاهما مترابطان. كائن رقيق بعمق محدود ، على عكس إجهاد الطائرة ، الذي يحلل الأجسام ذات العمق اللانهائي.
• الإجهاد داخل المستوى ، يكون الضغط على طول مكون واحد دائمًا صفرًا. من ناحية أخرى ، تفترض سلالة الطائرة أن الإجهاد في اتجاه واحد يساوي صفرًا.
• يتسبب الإجهاد المستوي في حدوث تشوهات خارج الطائرة ، بينما لا يسمح إجهاد الطائرة بأي تشوهات خارج الطائرة.

مقالات ذات صلة

2 Pi المنحدر؛ Pi r Squared: ما الفرق؟

ما هو الفرق بين المتجهات والموترات؟ (موضح)

ما هو الفرق بين المتعامد والعادي والعمودي عند التعامل مع المتجهات؟ (موضح)