رزفایل

مرجع دانلود فایل ,تحقیق , پروژه , پایان نامه , فایل فلش گوشی

رزفایل

مرجع دانلود فایل ,تحقیق , پروژه , پایان نامه , فایل فلش گوشی

مقاله طراحی‌ و ساخت‌ وسایل‌ اعمال‌ نیروی‌ داخلی‌

اختصاصی از رزفایل مقاله طراحی‌ و ساخت‌ وسایل‌ اعمال‌ نیروی‌ داخلی‌ دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مقاله طراحی‌ و ساخت‌ وسایل‌ اعمال‌ نیروی‌ داخلی‌


مقاله طراحی‌ و ساخت‌ وسایل‌ اعمال‌ نیروی‌ داخلی‌

این محصول در قالب ورد و قابل ویرایش در 74 صفحه می باشد.

فهرست‌

فصل‌ 1: مقدمه‌ای‌ بر مکانیزمها............ 1

1 ـ 1 حرکت‌: ........................... 2

1 ـ 2 اهرم‌بندی‌ چهار میله‌: ............. 3

1 ـ 3 علم‌ حرکت‌ نسبی‌: ................... 7

1 ـ 4 نمادهای‌ سینماتیکی‌:............... 8

1 ـ 5 زنجیره‌های‌ شش‌ میله‌ای‌:............. 12

1 ـ 6 درجات‌ آزادی‌: ................... 15

1 ـ 7 تحلیل‌ تغییر مکان‌: شاخص‌های‌ مفید برای‌ تحلیل‌ موقعیت‌ اهرم‌بندی‌ها..21

1 ـ 8 موقعیتهای‌ محدود و نقاط‌ مرگ‌ یک‌ مکانیزم‌ چهار میله‌:   27

1 ـ 9 روابط‌ محاسبه‌ زوایای‌ موقعیت‌های‌ محدود و موقعیت‌های‌ نقطة‌ مرکب‌

(روش‌ ریاضی‌ ........................... 30

1 ـ 10 مفهوم‌ حرکت‌ نسبی‌:............... 31

1 ـ 11 مرکز آنی‌: ..................... 34

1 ـ 12 قضیة‌ کندی‌:.................... 37

فصل‌ 2: مزیت‌ مکانیکی‌ .................. 44

2 ـ 1 مزیت‌ مکانیکی‌: .................. 45

2 ـ 2 روش‌ تحلیلی‌ برای‌ تعیین‌ سرعت‌ و مزیت‌ مکانیکی‌: 56

2 ـ 3 کمترین‌ مزیت‌ مکانیکی‌:............ 59

فصل‌ 3: وسایل‌ اعمال‌ نیروی‌ داخلی.......   61

3 ـ سنتز وسایل‌ اعمال‌ نیروی‌ داخلی‌:  (Internal Force Exerting Devices Synthesis)............................ 62

 3 ـ 1 سنتز قیچیهای‌ مرکب‌ (Compond Lever ships Synthesis)    62

3 ـ 2 سنتز پرچ‌کنهای‌ یوک‌ (Yoke Riveters Syntheses) 64

3 ـ 3 سنتز عددی‌ وسایل‌ اعمال‌ نیروی‌ داخلی‌: 66

3 ـ 4 تعداد لینکهای‌ دوگانه........... 66

3 ـ 5 سنتز ابعادی‌:................... 70

3 ـ 6 روشهای‌ هندسی‌:.................. 70

3 ـ 7 قطبهای‌ نسبی‌ مکانیزم‌ چهار میله‌ای‌: 71

3 ـ 8 طریقة‌ یافتن‌ قطب‌ نسبی‌: ............ 73

3 ـ 9 مکانیک‌ کلمپهای‌ خود قفل‌کن‌: (Toggle clamps Mechanic) 75

3 ـ 10 طراحی‌ کلمپهای‌ قفل‌کن‌: (Toggle Clamps Design)  78

 فصل‌ 4: تحلیل‌ نیرویی.................... 81

4 ـ 1 تحلیل‌ نیرویی‌:.................... 82

4 ـ 2 قاب‌ و ماشین‌: .................... 83

4 ـ 3 تحلیل‌ نیروی‌ کلمپهای‌ عمودی‌ و افقی‌. 84

 فصل‌ 5: تعریف‌ و تقسیم‌بندی‌ فولادهای‌ ابزار 88

 5 ـ 1 تعریف‌ و تقسیم‌بندی‌ فولادهای‌ ابزار: 89

5 ـ 1 ـ 1 فولادهای‌ ابزار کارگرم‌ (HOT WORK TOOL STEELS)   90

5 ـ 1 ـ 2 فولادهای‌ ابزار کار سرد (COLD WORK TOOL STEELS  91

 5 ـ 1 ـ 3 فولادهای‌ابزارمقاوم‌به‌ضربه‌ (SHOCK RESISTING TOOL STEELS)........................................ 94

5 ـ 1 ـ 4 فولادهای‌ ابزار آبدیده‌ (WATER HARDENING TOOL STEELS).. 94

5 ـ 1 ـ 5 فولادهای‌ قالب‌ (MOLD STEELS) ..  95

5 ـ1ـ6فولادهای‌ابزارهای‌مخصوص‌ (SPECCIAL-PURPOSE STEELS)   TOOL     96

5 ـ 1 ـ 7 فولادهای‌ ابزار تندبر (LIGH SPEED TOOL STEELS)     97

5 ـ 2 نقش‌ عناصر آلیاژی‌ در فولادهای‌ تندبر:     100

5 ـ 3 توسعه‌ فولادهای‌ ابزار: .........  101

فصل‌ 6: موارد استفادة‌ کلمپها  ........ 103

 6 ـ 1 موارد استفادة‌ کلمپها و تاگلها در صنعت‌      104

6 ـ 1 ـ 1 کلمپ‌ بادامکی‌:  ............ 104

6 ـ 1 ـ 2 کلمپ‌ مدل‌  F : ............  105

6 ـ 1 ـ 3 کلمپ‌ کوچک‌ (یا عکس‌ العمل‌ سریع‌)   105

6 ـ 1 ـ 4 کلمپ‌ پنوماتیکی‌: ..........  106

6 ـ 1 ـ 5 کلمپ‌های‌ قفل‌ کن‌ افقی‌:.....   107

6 ـ 1 ـ 6 کلمپ‌ قفل‌ کن‌ عمودی‌: .......  108

6 ـ 1 ـ 7 کلمپ‌ کششی‌ عمل‌ کننده‌:.....   108

فصل‌ 7: طراحی‌ و ساخت‌ ................  109

7 ـ 1 طراحی‌ کلمپ‌ فشاری‌:  ............ 110

7 ـ 2 طراحی‌ و ساخت‌:................   113

7 ـ 2 ـ 1 قدم‌اول‌درساخت‌کلمپ‌موردنظرلیست‌تعدادقطعات‌بکاررفته‌درکلمپ ‌است‌....................................   113

7 ـ 2 ـ 2 تهیه‌ نقشه‌های‌ ساخت‌ قطعات‌ و انتخاب‌ جنس‌ مواد    115

7 ـ 2 ـ 3 چگونگی‌ ساخت‌..............   120

 منابع‌.............................   124

چکیده

وسایل‌ اعمال‌ نیروی‌ داخلی‌ نظیر قیچی‌های‌ اهرم‌ مرکب‌، پرچ‌کن‌ها، مکانیزمهای‌ قفل‌کن‌ و غیره‌ کاربرد بسیار زیادی‌ در صنعت‌ دارند. هدف‌ از این‌ پروژه‌ طراحی‌ وسایل‌ اعمال‌ نیروی‌ داخلی‌ و ساخت‌ نمونه‌ای‌ از این‌ نوع‌ وسایل‌ است‌. در فصل‌ اول‌ تعریفی‌ کلی‌ از مکانیزم‌ بیان‌ می‌شود که‌ طراحی‌ و ساخت‌ بر اصولی‌ که‌ در این‌ فصل‌ بیان‌ شده‌ قرار دارد. در فصل‌ دوم‌ در مورد مزیت‌ مکانیکی‌ انواع‌ مکانیزمهای‌ اعمال‌ نیروی‌ داخلی‌ و فرمولهای‌ مربوط‌ به‌ آن‌ بحث‌ می‌شود و در پایان‌ این‌ فصل‌ نیز در مورد کمترین‌ مزیت‌ مکانیکی‌ روابطی‌ را مطرح‌ می‌کنیم‌.از مطالب‌ بحث‌ شده‌ در دو فصل‌ قبل‌ برای‌ سنتز عددی‌، ابعادی‌ و آنالیز نیرویی‌ استفاده‌ می‌کنیم‌. آشنایی‌ با فولاد ابزار فصل‌ 5 پروژه‌ را به‌ خود اختصاص‌ داده‌ و در این‌ فصل‌ ما با انواع‌ فولادهای‌ ابزار و ترکیبات‌ بکار رفته‌ شده‌ در آنها آشنا می‌شویم‌.در انتها در فصل‌ 6 طراحی‌ و ساخت‌ نمونه‌ای‌ از این‌ وسایل‌ بیان‌ می‌گردد.

 


دانلود با لینک مستقیم


مقاله طراحی‌ و ساخت‌ وسایل‌ اعمال‌ نیروی‌ داخلی‌

مقاله مدلسازی و آنالیز خواص مکانیکی نانولوله های کربنی

اختصاصی از رزفایل مقاله مدلسازی و آنالیز خواص مکانیکی نانولوله های کربنی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مقاله مدلسازی و آنالیز خواص مکانیکی نانولوله های کربنی


مقاله مدلسازی و آنالیز خواص مکانیکی نانولوله های کربنی

این محصول در قالب ورد و قابل ویرایش در 207 صفحه می باشد.

فهرست مطالب

فهرست علائم.. ر

فهرست جداول.. ز

فهرست اشکال.. س

چکیده.. 1

فصل اول..

مقدمه نانو.. 3

1-1 مقدمه.. 4

   1-1-1 فناوری نانو.. 4

1-2 معرفی نانولوله‌های کربنی.. 5

   1-2-1 ساختار نانو لوله‌های کربنی.. 5

   1-2-2 کشف نانولوله.. 7

1-3 تاریخچه.. 10

فصل دوم..

خواص و کاربردهای نانو لوله های کربنی.. 14

2-1 مقدمه.. 15

2-2 انواع نانولوله‌های کربنی.. 16

   2-2-1 نانولوله‌ی کربنی تک دیواره (SWCNT). 16

   2-2-2 نانولوله‌ی کربنی چند دیواره (MWNT). 19

2-3 مشخصات ساختاری نانو لوله های کربنی.. 21

   2-3-1 ساختار یک نانو لوله تک دیواره.. 21

   2-3-2 طول پیوند و قطر نانو لوله کربنی تک دیواره.. 24

2-4 خواص نانو لوله های کربنی.. 25

   2-4-1 خواص مکانیکی و رفتار نانو لوله های کربن.. 29

       2-4-1-1 مدول الاستیسیته.. 29

       2-4-1-2 تغییر شکل نانو لوله ها تحت فشار هیدرواستاتیک.. 33

       2-4-1-3 تغییر شکل پلاستیک و تسلیم نانو لوله ها.. 36

2-5 کاربردهای نانو فناوری.. 39

   2-5-1 کاربردهای نانولوله‌های کربنی.. 40

       2-5-1-1 کاربرد در ساختار مواد.. 41

       2-5-1-2 کاربردهای الکتریکی و مغناطیسی.. 43

       2-5-1-3 کاربردهای شیمیایی.. 46

       2-5-1-4 کاربردهای مکانیکی.. 47

فصل سوم..

روش های سنتز نانو لوله های کربنی .. 55

3-1 فرایندهای تولید نانولوله های کربنی.. 56

   3-1-1 تخلیه از قوس الکتریکی.. 56

   3-1-2 تبخیر/ سایش لیزری.. 58

   3-1-3 رسوب دهی شیمیایی بخار به کمک حرارت(CVD). 59

   3-1-4 رسوب دهی شیمیایی بخار به کمک پلاسما (PECVD ).. 61

   3-1-5 رشد فاز  بخار.. 62

   3-1-6 الکترولیز.. 62

   3-1-7 سنتز شعله.. 63

   3-1-8 خالص سازی نانولوله های کربنی.. 63

3-2 تجهیزات.. 64

   3-2-1 میکروسکوپ های الکترونی.. 66

   3-2-2 میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM). 67

   3-2-3 میکروسکوپ الکترونی پیمایشی یا پویشی (SEM). 68

   3-2-4 میکروسکوپ های پروب پیمایشگر (SPM). 70

       3-2-4-1 میکروسکوپ های نیروی اتمی (AFM). 70

       3-2-4-2 میکروسکوپ های تونل زنی پیمایشگر (STM). 71

فصل چهارم..

شبیه سازی خواص و رفتار نانو لوله های کربنی بوسیله روش های پیوسته   73

4-1 مقدمه.. 74

4-2 مواد در مقیاس نانو.. 75

   4-2-1 مواد محاسباتی.. 75

   4-2-2 مواد نانوساختار.. 76

4-3 مبانی تئوری تحلیل مواد در مقیاس نانو.. 77

   4-3-1 چارچوب های تئوری در تحلیل مواد.. 77

       4-3-1-1 چارچوب محیط پیوسته در تحلیل مواد.. 77

4-4 روش های شبیه سازی.. 79

   4-4-1 روش دینامیک مولکولی.. 79

   4-4-2 روش مونت کارلو.. 80

   4-4-3 روش محیط پیوسته.. 80

   4-4-4 مکانیک میکرو.. 81

   4-4-5 روش المان محدود (FEM). 81

   4-4-6 محیط پیوسته مؤثر.. 81

4-5 روش های مدلسازی نانو لوله های کربنی.. 83

   4-5-1 مدلهای مولکولی.. 83

       4-5-1-1 مدل مکانیک مولکولی ( دینامیک مولکولی).. 83

       4-5-1-2 روش اب انیشو.. 86

       4-5-1-3 روش تایت باندینگ.. 86

       4-5-1-4 محدودیت های مدل های مولکولی.. 87

   4-5-2 مدل محیط پیوسته در مدلسازی نانولوله ها.. 87

       4-5-2-1 مدل یاکوبسون.. 88

       4-5-2-2 مدل کوشی بورن.. 89

       4-5-2-3 مدل خرپایی.. 89

       4-5-2-4 مدل  قاب فضایی.. 92

4-6 محدوده کاربرد مدل محیط پیوسته.. 95

   4-6-1 کاربرد مدل پوسته پیوسته.. 97

   4-6-2 اثرات سازه نانولوله بر روی تغییر شکل.. 97

   4-6-3 اثرات ضخامت تخمینی بر کمانش نانولوله.. 98

   4-6-4 اثرات ضخامت تخمینی بر کمانش نانولوله.. 99

   4-6-5 محدودیتهای مدل پوسته پیوسته.. 99

       4-6-5-1 محدودیت تعاریف در پوسته پیوسته.. 99

       4-6-5-2 محدودیت های تئوری کلاسیک محیط پیوسته.. 99

   4-6-6 کاربرد مدل تیر پیوسته  .. 100

فصل پنجم..

مدل های تدوین شده برای شبیه سازی رفتار نانو لوله های کربنی .. 102

5-1 مقدمه.. 103

5-2 نیرو در دینامیک مولکولی.. 104

   5-2-1 نیروهای بین اتمی.. 104

       5-2-1-1 پتانسیلهای جفتی.. 105

       5-2-1-2 پتانسیلهای چندتایی.. 109

   5-2-2 میدانهای خارجی نیرو.. 111

5-3 بررسی مدل های محیط پیوسته گذشته.. 111

5-4 ارائه مدل های تدوین شده برای شبیه سازی نانولوله های کربنی.. 113

   5-4-1 مدل انرژی- معادل.. 114

       5-4-1-1 خصوصیات  محوری نانولوله های کربنی تک دیواره.. 115

       5-4-1-2 خصوصیات  محیطی نانولوله های کربنی تک دیواره.. 124

   5-4-2 مدل اجزاء محدود بوسیله نرم افزار ANSYS. 131

       5-4-2-1 تکنیک عددی بر اساس المان محدود.. 131

       5-4-2-2 ارائه 3 مدل تدوین شده اجزاء محدود توسط نرم افزار ANSYS. 141

   5-4-3 مدل اجزاء محدود بوسیله کد عددی تدوین شده توسط نرم افزار MATLAB   155

       5-4-3-1 مقدمه.. 155

       5-4-3-2 ماتریس الاستیسیته.. 157

       5-4-3-3 آنالیز خطی و روش اجزاء محدود برپایه جابجائی.. 158

       5-4-3-4 تعیین و نگاشت المان.. 158

       5-4-3-5 ماتریس کرنش-جابجائی.. 161

       5-4-3-6 ماتریس سختی برای یک المان ذوزنقه ای.. 162

       5-4-3-7 ماتریس سختی برای یک حلقه کربن.. 163

       5-4-3-8 ماتریس سختی برای یک ورق گرافیتی تک لایه.. 167

       5-4-3-9 مدل پیوسته به منظور تعیین خواص مکانیکی ورق گرافیتی تک لایه   168

فصلششم..

نتایج.. 171

6-1 نتایج حاصل از مدل انرژی-معادل.. 172

   6-1-1 خصوصیات محوری نانولوله کربنی تک دیواره.. 173

   6-1-2 خصوصیات محیطی نانولوله کربنی تک دیواره.. 176

6-2 نتایج حاصل از مدل اجزاء محدود بوسیله نرم افزار ANSYS. 181

   6-2-1 نحوه مش بندی المان محدود نانولوله های کربنی تک دیواره در نرم افزار ANSYS و ایجاد ساختار قاب فضایی و مدل سیمی به کمک نرم افزار ]54MATLAB [  182

   6-2-2 اثر ضخامت بر روی مدول الاستیک نانولوله های کربنی تک دیواره   192

6-3 نتایج حاصل از مدل اجزاء محدود بوسیله کد تدوین شده توسط نرم افزار MATLAB   196

فصل هفتم..

نتیجه گیری و پیشنهادات .. 203

7-1 نتیجه گیری.. 204

7-2 پیشنهادات.. 206

فهرست مراجع 207

چکیده

 

از آنجائیکه شرکت های بزرگ در رشته نانو فناوری  مشغول فعالیت هستند و رقابت بر سر عرصه محصولات جدید شدید است و در بازار رقابت، قیمت تمام شده محصول، یک عامل عمده در موفقیت آن به شمار می رود، لذا ارائه یک مدل مناسب که رفتار نانولوله های کربن را با دقت قابل قبولی نشان دهد و همچنین استفاده از آن توجیه اقتصادی داشته باشد نیز یک عامل بسیار مهم است. به طور کلی دو دیدگاه برای بررسی رفتار نانولوله های کربنی وجود دارد، دیدگاه دینامیک مولکولی و  محیط پیوسته. دینامیک مولکولی با وجود دقت بالا، هزینه های بالای محاسباتی داشته و محدود به مدل های کوچک می باشد. لذا مدل های دیگری که حجم محاسباتی کمتر و توانایی شبیه سازی سیستمهای بزرگتر را با دقت مناسب داشته باشند  بیشتر توسعه یافته اند.

پیش از این بر اساس تحلیل های دینامیک مولکولی و اندرکنش های بین اتم ها، مدلهای محیط پیوسته، نظیر مدلهای خرپایی، مدلهای فنری، قاب فضایی، بمنظور مدلسازی نانولوله ها، معرفی شده اند. این مدلها، بدلیل فرضیاتی که برای ساده سازی در استفاده از آنها لحاظ شده اند، قادر نیستند رفتار شبکه کربنی در نانولوله های کربنی را بطور کامل پوشش دهند.

در این پایان نامه از ثوابت میدان نیرویی بین اتمها و انرژی کرنشی و پتانسیل های موجود برای شبیه سازی رفتار نیرو های بین اتمی استفاده شده و به بررسی و آنالیز رفتار نانولوله های کربنی از چند دیدگاه  مختلف می پردازیم، و مدل های تدوین شده را به شرح زیر ارائه می نمائیم:

  1. مدل انرژی- معادل
  2. مدل اجزاء محدود بوسیله نرم افزار ANSYS
  3. مدل اجزاء محدود بوسیله کد عددی تدوین شده توسط نرم افزار MATLAB

مدل های تدوین شده به منظور بررسی خصوصیات مکانیکی نانولوله کربنی تک دیواره بکار گرفته شده است. در روش انرژی- معادل، انرژی پتانسیل کل مجموعه و همچنین انرژی کرنشی نانو لوله کربنی تک دیواره بکار گرفته می شود. خصوصیات صفحه ای الاستیک برای نانو لوله های کربنی تک دیواره برای هر دو حالت صندلی راحتی و زیگزاگ  در جهت های محوری و محیطی بدست آمده است.

در  مدل اجزاء محدود بوسیله نرم افزار ANSYS ، به منظور انجام محاسبات عددی،  نانو لوله کربنی با یک مدل ساختاری معادل جایگزین می شود.

در  مدل اجزاء محدود سوم، کد عددی توسط نرم افزار MATLAB تدوین شده که از روش اجزاء محدود برای محاسبه ماتریس سختی برای یک حلقه شش ضلعی کربن، و تعمیم و روی هم گذاری آن برای محاسبه ماتریس سختی کل صفحه گرافیتی، استفاده شده است.

اثرات قطر و ضخامت دیواره بر روی رفتار مکانیکی هر دو نوع نانو لوله های کربنی تک دیواره و صفحه گرافیتی تک لایه  مورد بررسی قرار گرفته است. مشاهده می شود که مدول الاستیک برای هر دو نوع نانو لوله های کربنی تک دیواره با افزایش قطر لوله بطور یکنواخت افزایش و با افزایش ضخامت نانولوله، کاهش می یابد. اما نسبت پواسون با افزایش قطر ،کاهش می یابد. همچنین منحنی  تنش-کرنش برای نانولوله تک دیواره صندلی راحتی پیش بینی و تغییرات رفتار آنها مقایسه شده است. نشان داده شده که خصوصیات صفحه ای در جهت محیطی و محوری برای هر دو نوع نانو لوله کربنی و همچنین اثرات قطر و ضخامت دیواره نانو لوله کربنی بر روی آنها یکسان می باشد. نتایج به دست آمده در مدل های مختلف یکدیگر را تایید می کنند، و نشان می دهند که هر چه قطر نانو لوله  افزایش یابد، خواص مکانیکی نانولوله های کربنی به سمت خواص ورقه گرافیتی میل می کند.

نتایج این تحقیق تطابق خوبی را با نتایج گزارش شده نشان می دهد.


دانلود با لینک مستقیم


مقاله مدلسازی و آنالیز خواص مکانیکی نانولوله های کربنی

مقاله اصول مفاهیم اولیه مکانیک شکست و کاربرد آن در روسازیهای بتنی

اختصاصی از رزفایل مقاله اصول مفاهیم اولیه مکانیک شکست و کاربرد آن در روسازیهای بتنی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مقاله اصول مفاهیم اولیه مکانیک شکست و کاربرد آن در روسازیهای بتنی


مقاله اصول مفاهیم اولیه مکانیک شکست و کاربرد آن در روسازیهای بتنی

این محصول در قالب ورد و قابل ویرایش در 135 صفحه می باشد.

 

مقدمه

یکی از عمده ‌ترین مسائلی که انسان از زمان ساختن ساده‌ترین ابزارها با آن مواجه بوده است پدیده شکست در اجسام می‌باشد و درواقع برای استفاده از مواد به صورت ابزارهای گوناگون باید مقاومت آنها را نیز می‌دانست. بنابراین به جرأت می‌توان گفت که علم مقاومت مصالح عمری برابر عمر تاریخ دارد. البته روند شناخت و برآورد مقاومت اجسام از روشهای تجربی و ابتدایی شروع شده و به روشهای کاملاً علمی قرن حاضر رسیده است.

علم مقاومت مصالح دارای شاخه‌های گوناگونی می باشد که رشد قابل توجهی داشته اند. یکی از شاخه های این علم با کاربرد زیاد و تحلیل علمی نسبتاً مشکل، مکانیک شکست می‌باشد. به توجه به لزوم بکارگیری مواد جدید و گوناگون در گسترة وسیع تکنولوژی معیارهای نوینی در روش های طراحی را الزامی نموده است. در این میان علم مکانیک شکست مورد توجه خاصی قرار گرفته است.

مکانیک شکست به عنوان نظم مهندسی در دهه 1950 و توسط آقای Georg Rirwin در لابراتور تحقیقاتی ناوال (NRL) معرفی شد. درسالهای بعد در دهه 1960 مفاهیم مکانیک شکست طی تحقیقات مختلف در دانشگاهها و مراکز تحقیقاتی گسترش داده شدند. اصول مکانیک شکست کاربردهای مختلفی در طراحی مهندسی شامل آنالیز شکست سازهای تردد و پیش بینی گسترش ترک خستگی ، دارند. با توجه به اینکه 80 درصد شکست‌های ترد ریشه  در گسترش ترک خستگی دارند استفاده از مکانیک شکست می‌تواند بسیارمفید باشد.

در این سیمنار سعی شده است اصول  مفاهیم اولیه مکانیک شکست و کاربرد آن در روسازیهای بتنی به اختصار توضیح داده شود.

 

تاریخچه‌ای از مکانیک شکست

با پیشرفت تکنولوژی در عصر حاضر، پدیده شکست در اجسام از اهمیت بیشتری نسبت به گذشته برخوردار شد متلاشی شدن بسیاری از هواپیماها و فضاپیماها در طی دهه ای گذشته لزوم درک دقیق تری از مکانیک شکست در اجسام را در علوم جدید ایجاب می کند در واقع گسیختگی ناگهانی بسیاری از تجهیزات در سازه های صنعتی نه تنها عواق جانی ناگواری در پی دارد بلکه ضررهای چشمگیر اقتصادی را نیز مسبب می شود.

در طی سالهای پس از جنگ جهانی دوم پیشرفت های زیادی در مکانیک شکست حاصل شد ولی تا دانسته‌های زیادی همچنان باقی است و زمینه برای تحقیقات بیشتر فراهم می‌باشد.

تحقیقات اخیر نشان داده است که قیمت ضررهای ناشی از شکست ‌های ناگهانی در ایالات متحده آمریکا در سال 1978 بالغ بر 119 میلیارد دلار گردیده که در حدود 4% تولید ناخالص ملی این کشور را تشکیل می‌دهد. این مطالعات پیش بینی نموده است که اگر تکنولوژی پیشرفته زمان حاضر در این صنایع استفاده می شد می توانست حدود 35 میلیارد دلار و در صورت بهره گیری از نتایج و تحقیقات بیشتر در این زمینه، حدود 28 میلیارد دلار دیگر صرفه جویی اقتصادی را در پی داشت.

توجه مکانیک شکست به جلوگیری از شکست ترد می باشد و به عنوان اصطلاح علمی کمتر از 40 سال سابقه دارد هر چند که توجه به شکست ترد جدید نیست. باستانیان به این مساله توجه داشتند و برای جلوگیری از شکست سازه ها را به گونه ای طراحی می کردند که همواره در فشار باشند. بسیاری از سازه های مصریان، رومیان و ایرانیان باستان همچنان پابرجا هستند و از نظر علمی مهندسی جدید تحسین برانگیز می‌باشند. طراحی پل رومیان حالت قوسی داشته و باعث ایجاد تنش های فشاری در سازه‌ می‌شدند. شکل قوسی در اغلب سازه‌های قدیمی ایرانی از قبیل سقف های گندبی نیز فراوان دیده می شود. با توجه به اینکه دانش مکانیک آن زمان محدود بود ساخت بناها با طراحی موفق مستلزم سعی و خطاهای بسیاری بوده است.

انقلاب صنعتی دگرگونی عظیمی در مواد به کار رفته در سازه ها بوجود آورد و آن استفاده از آهن و فولاد بود استفاده از فولاد در سازه های صنعتی این امکان را بوجود آورد که بتوان از قابلیت کششی مواد نیز استفاده کرد. با وجود این تغییر در مصالح گاهی منجر به شکست‌های پیش بینی نشده می‌گردید. یکی از معروف ترین حوادث از نوع فوق گسیختگی مخزنی در کارخانه قند بوستون بود که منجر به هدر رفتن دو میلیون گالن شیره قند، مرگ 12 نفر و مجروح شدن 40 نفر و ضایعات بسیار گردید که علت آن همچنان مبهم مانده است.


دانلود با لینک مستقیم


مقاله اصول مفاهیم اولیه مکانیک شکست و کاربرد آن در روسازیهای بتنی