بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
طراحی اجزا ماشین 1
بسمه تعالی
اسلاید 2 :
فهرست مطالب
شکست تحت بارهای استاتیک
شکست تحت بارگذاری خستگی
اتصالات موقت و نیمه موقت (پیچ و مهره-پرچ)
اتصالات دایمی (جوشکاری و لحیمکاری)
میلمحورها
فهرست مطالب
فنرهای مکانیکی
اسلاید 3 :
شکست تحت بارهای استاتیک
اسلاید 4 :
شکست تحت بار استاتیک
اسلاید 5 :
بارگذاری استاتیک:
نیرو یا کوپل ایستا که به عضو وارد می شود
اندازه، جهت و محل اعمال نیرو تغییر نمی کند
شکست:
گسیختگی عضو به دو یا چند تکه
تغییر شکل دایم عضو و از بین رفتن شکل هندسی اولیه
کاهش قابلیت اعتماد یا کارکرد به هر دلیلی
طراح باید تنشها و استحکام را در نقطه بحرانی بررسی کند
شکست تحت بارگذاری استاتیک
اسلاید 6 :
آیا برای طراحی یک قطعه نیاز است که سیستم آزمایشی مطابق شرایط کار آن طراحی کرد تا از عملکرد آن حین کار مطمئن شد؟
می توان فعالیتهای طراحی را در چهار دسته زیر تصور نمود
قطعات با تعداد تولید بسیار بالا و یا قطعاتی که شکست آنها می تواند ضرر جانی داشته باشد که تست آنها در حین طراحی توجیه پذیر است
قطعات با تعداد تولید بالا که انجام تست حین طراحی برای آنها از نظر اقتصادی میسر است
تعدادتولید بسیار پایین است که از نظر اقتصادی انجام تست را توجیه پذیر نمی کند و یا زمان کافی برای تست حین طراحی وجود ندارد
قطعه طراحی و ساخته و تست شده است اما عملکرد آن کاملا رضایت بخش نیست بنابراین تحلیلی لازم است تا علت این امر شناخته شود
استحکام استاتیک
اسلاید 7 :
ضریب تمرکز تنش هندسی یا تئوری
نحوه بدست آوردن ضریب تمرکز تنش با نتایج آزمایشگاهی و یا آنالیز عددی با روش المان محدود میسر است.
در بارگذاری استاتیک:
ضریب تمرکز تنش برای محاسبه تنش بحرانی در نظر گرفته نمی شود زیرا افزایش تنش ناحیه تمرکز تنش باعث تغییر شکل پلاستیک ناحیه و افزایش استحکام تسلیم می شود.
در مواد ترد ضریب تمرکز تنش برای محاسبه تنش در نقاط بحرانی باید استفاده شود.
ضریب تمرکز تنش
اسلاید 8 :
برای مثال یک ماده نرم با ضریب تمرکز تنش هندسی 2 را در نظر بگیرید که رفتار الاستیک-پلاستیک ایده آل دارد.
ضریب تمرکز تنش
اسلاید 9 :
ضریب تمرکز تنش
اسلاید 10 :
مواد نرم
حداکثر تنش برشی (ترسکا)
انرژی واپیچش (ون-میسز)
کولمب-مور برای مواد نرم
مواد ترد
حداکثر تنش نرمال
کولمب-مور
کولمب-مور اصلاح شده
تئوریهای شکست
اسلاید 11 :
اگر حداکثر تنش برشی از یک مقدار بحرانی بیشتر شود تسیلم در ماده اتفاق می افتد:
استحکام تسلیم برشی
حالتهای مختلف یک المان تنش صفحه ایی:
معیار حداکثر تنش برشی
اسلاید 12 :
ضریب اطمینان به شکل ترسیمی
معیار حداکثر تنش برشی
اسلاید 13 :
انرژی کرنشی
انرژی پتانسیل حاصل از تغییرات حجمی المان
انرژی پتانسیل حاصل از تغییر شکل المان که به آن انرژی واپیچش گفته می شود
طبق این معیار اگر انرژی واپیچش بر واحد حجم ماده ایی تحت بارگذاری مشخص از یک مقدار بحرانی بیشتر شود تسلیم در ماده روی می دهد. مقدار بحرانی انرژی را می توان در حالت تست ساده کشش، فشار یا برش برای ماده مورد نظر مشخص نمود.
Distortion Energyمعیار حداکثر انرژی واپیچش
اسلاید 14 :
تنش متوسط یا تنش هیدرواستاتیک
Distortion Energyمعیار حداکثر انرژی واپیچش
اسلاید 15 :
انرژی پتانسیل حاصل از تغییرات حجمی
با کسر انرژی بالا از کل انرژی کرنشی، انرژی واپیچش بدست می آید
انرژی واپیچش برای حالتی که هر سه تنش اصلی برابر باشند صفر است
Distortion Energyمعیار حداکثر انرژی واپیچش
اسلاید 16 :
انرژی واپیچش برای تست کشش ساده در هنگام تسلیم ماده:
بنابراین تسلیم در ماده زمانی اتفاق می افتد که:
Distortion Energyمعیار حداکثر انرژی واپیچش
اسلاید 17 :
تنش موثر یا تنش ون-میسز:
شرط تسلیم:
تنش ون-میسز برای حالت تنش صفحه ایی:
Distortion Energyمعیار حداکثر انرژی واپیچش
اسلاید 18 :
محاسبه تنش ون-میسز با استفاده از مولفه های تانسور تنش:
محاسبه ضریب اطمینان:
برای حالت برش خالص:
Distortion Energyمعیار حداکثر انرژی واپیچش
اسلاید 19 :
Distortion Energyمعیار حداکثر انرژی واپیچش
اسلاید 20 :
تنشهای یک نقطه بحرانی از قطعه ایی بصورت زیر هستند اگر این ماده از فولاد AISI 1030 HR ساخته شده باشد ضریب اطمینان را باستفاده از معیارهای حداکثر تنش برشی و معیار حداکثر انرژی واپیچش بدست آورید.
