استحکام تسلیم: تفاوت میان نسخه‌ها

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
نمایش تاریخچه به صورت تعاملی
→ تفاوت قدیمی‌ترتفاوت جدیدتر ←
محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
دیداریویکی‌متن
بازیابی منابع
جز وگ - مطالب منبع‌دار را حذف نکنید. ویکی‌پدیای انگلیسی منبع نیست!
خط ۱: خط ۱:
[[پرونده:Stress v strain A36 2.png|بندانگشتی|چپ|منحنی تنش-کرنش مهندسی یک [[فولاد]] سازه‌ای معمولی{{سخ}}۱-[[استحکام نهایی]]{{سخ}}۲-'''استحکام تسلیم'''{{سخ}}۳-شکست{{سخ}}۴-ناحیه [[کار سختی]]]]'''استحکام تسلیم''' یا '''تنش [[تسلیم (مهندسی)|تسلیم]]'''<ref>{{پک|Mitchell|2004|ک=An introduction to materials...|ص=396|زبان=en}}</ref> {{انگلیسی|Yield stress}} یکی از [[فهرست ویژگی‌های مواد|ویژگی‌های مواد]] است و به عنوان میزان [[تنش (مکانیک)|تنشی]] تعریف می‌شود که در آن ماده شروع به تغییر شکل پلاستیک (تغییر شکل دائم) می‌کند.<ref>{{Cite journal|date=2019-12-02|title=Yield (engineering)|url=https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Yield_(engineering)&oldid=928978896|journal=Wikipedia|language=en}}</ref>
'''استحکام تسلیم''' یا '''تنش [[تسلیم (مهندسی)|تسلیم]]'''<ref>{{پک|Mitchell|2004|ک=An introduction to materials...|ص=396|زبان=en}}</ref> {{انگلیسی|Yield stress}} در جامدات به میزان [[تنش (مکانیک)|تنش]] مربوط به انتهای بخش خطی [[منحنی تنش-کرنش]] در [[آزمون کشش]] تک‌محوره<ref>{{پک|Cardarelli|2000|ک=Materials Handbook|ص=9|زبان=en}}</ref> و در سیالات ([[سیالات غیرنیوتنی|غیرنیوتنی]]) به مقدار تنشی که با کاهش آن سیال رفتار شبه جامد (تغییرشکل ناپیوسته) پیدا می‌کند گفته می‌شود.<ref>{{پک|Barnes|1999|ف=The yield stress...|ص=137|زبان=en}}</ref>

استحکام تسلیم در [[جامد|جامدات]] به میزان [[تنش (مکانیک)|تنش]] مربوط به انتهای بخش خطی (و شروع بخش غیر خطی) [[منحنی تنش-کرنش]] در [[آزمون کشش]] تک‌محوره گفته می‌شود.<ref>{{پک|Cardarelli|2000|ک=Materials Handbook|ص=9|زبان=en}}</ref>

استحکام تسلیم در [[سیال|سیالات]] ([[سیالات غیرنیوتنی|غیرنیوتنی]]) به مقدار تنشی که با کاهش آن سیال رفتار شبه جامد (تغییرشکل ناپیوسته) پیدا می‌کند گفته می‌شود.<ref>{{پک|Barnes|1999|ف=The yield stress...|ص=137|زبان=en}}</ref>


از آنجایی که تعیین دقیق مقدار تنش تسلیم امکان‌پذیر نیست،<ref>{{پک|Rösler|Harders|Bäker|2007|ک=Mechanical Behaviour of Engineering Materials|ص=69|زبان=en}}</ref> تنش تسلیم جامدات در کاربردهای مهندسی به مقدار تنشی گفته می‌شود که باعث ایجاد [[تغییر فرم پلاستیک]] محسوس<ref>{{پک|Hosford|2010|ک=Mechanical Behavior of Materials|ص=36|زبان=en}}</ref> یا [[کرنش]] به میزان قراردادی (معمولاً در فلزات کرنش دائمی 0.002<ref>{{پک|Dieter|Bacon|1988|ک=Mechanical Metallurgy|ص=9|زبان=en}}</ref> یا کرنش کل 0.005<ref>{{پک|Hosford|2010|ک=Mechanical Behavior of Materials|ص=38|زبان=en}}</ref> و در پلیمرها کرنش دائمی 0.001<ref>{{پک|Ashby|Shercliff|Cebon|2007|ک=Materials Engineering, Science...|ص=112|زبان=en}}</ref>) شود. این مقدار تا حد زیادی به دقت و قرارداد اندازه‌گیری آن وابسته‌است.<ref>{{پک|Lyklema|Van Olphen|1979|ف=Terminology and Symbols in Colloid...|ص=1217|زبان=en}}</ref>
از آنجایی که تعیین دقیق مقدار تنش تسلیم امکان‌پذیر نیست،<ref>{{پک|Rösler|Harders|Bäker|2007|ک=Mechanical Behaviour of Engineering Materials|ص=69|زبان=en}}</ref> تنش تسلیم جامدات در کاربردهای مهندسی به مقدار تنشی گفته می‌شود که باعث ایجاد [[تغییر فرم پلاستیک]] محسوس<ref>{{پک|Hosford|2010|ک=Mechanical Behavior of Materials|ص=36|زبان=en}}</ref> یا [[کرنش]] به میزان قراردادی (معمولاً در فلزات کرنش دائمی 0.002<ref>{{پک|Dieter|Bacon|1988|ک=Mechanical Metallurgy|ص=9|زبان=en}}</ref> یا کرنش کل 0.005<ref>{{پک|Hosford|2010|ک=Mechanical Behavior of Materials|ص=38|زبان=en}}</ref> و در پلیمرها کرنش دائمی 0.001<ref>{{پک|Ashby|Shercliff|Cebon|2007|ک=Materials Engineering, Science...|ص=112|زبان=en}}</ref>) شود. این مقدار تا حد زیادی به دقت و قرارداد اندازه‌گیری آن وابسته‌است.<ref>{{پک|Lyklema|Van Olphen|1979|ف=Terminology and Symbols in Colloid...|ص=1217|زبان=en}}</ref>


== در جامدات ==
== در جامدات ==
[[پرونده:Stress v strain A36 2.png|بندانگشتی|چپ|منحنی تنش-کرنش مهندسی یک [[فولاد]] سازه‌ای معمولی{{سخ}}۱-[[استحکام نهایی]]{{سخ}}۲-'''استحکام تسلیم'''{{سخ}}۳-شکست{{سخ}}۴-ناحیه [[کار سختی]]]]
[[فولاد]] سازه‌ای یک نمونه از موادی است که رفتار الاستیک-پلاستیک غیریکنواخت، پلاستیک یکنواخت از خود نشان می‌دهند. در این مواد انتقال از [[تغییر شکل]] الاستیک به پلاستیک به صورت کاملاً مشخص است. در این مواد پس از تسلیم (تسلیم بالایی) به دلیل آزاد شدن [[قفل‌های لومر-کاترل]] و تشکیل [[نوارهای لودر]] تنش تا میزان تسلیم پایینی کاهش می‌یابد.<ref>{{پک|Hertzberg|1996|ک=Deformation and Fracture Mechanics...|ص=30|زبان=en}}</ref> این پدیده، «پدیده نقطه تسلیم» نامیده می‌شود.<ref>{{پک|Callister|2007|ک=Materials science and engineering...|ص=144|زبان=en}}</ref> در این نوع مواد تنش تسلیم بالایی به شدت به نرخ کرنش وابسته‌است بنابراین تنش تسلیم پایینی، تنش تسلیم محسوب می‌شود.<ref>{{پک|Callister|2007|ک=Materials science and engineering...|ص=144|زبان=en}}</ref><ref>{{پک|Tomota|2006|ک=Springer Handbook of Materials...|ص=337|زبان=en}}</ref>
[[فولاد]] سازه‌ای یک نمونه از موادی است که رفتار الاستیک-پلاستیک غیریکنواخت، پلاستیک یکنواخت از خود نشان می‌دهند. در این مواد انتقال از [[تغییر شکل]] الاستیک به پلاستیک به صورت کاملاً مشخص است. در این مواد پس از تسلیم (تسلیم بالایی) به دلیل آزاد شدن [[قفل‌های لومر-کاترل]] و تشکیل [[نوارهای لودر]] تنش تا میزان تسلیم پایینی کاهش می‌یابد.<ref>{{پک|Hertzberg|1996|ک=Deformation and Fracture Mechanics...|ص=30|زبان=en}}</ref> این پدیده، «پدیده نقطه تسلیم» نامیده می‌شود.<ref>{{پک|Callister|2007|ک=Materials science and engineering...|ص=144|زبان=en}}</ref> در این نوع مواد تنش تسلیم بالایی به شدت به نرخ کرنش وابسته‌است بنابراین تنش تسلیم پایینی، تنش تسلیم محسوب می‌شود.<ref>{{پک|Callister|2007|ک=Materials science and engineering...|ص=144|زبان=en}}</ref><ref>{{پک|Tomota|2006|ک=Springer Handbook of Materials...|ص=337|زبان=en}}</ref>


نسخهٔ ‏۱۶ مارس ۲۰۲۰، ساعت ۱۲:۱۹

استحکام تسلیم یا تنش تسلیم[۱] (به انگلیسی: Yield stress) در جامدات به میزان تنش مربوط به انتهای بخش خطی منحنی تنش-کرنش در آزمون کشش تک‌محوره[۲] و در سیالات (غیرنیوتنی) به مقدار تنشی که با کاهش آن سیال رفتار شبه جامد (تغییرشکل ناپیوسته) پیدا می‌کند گفته می‌شود.[۳]

از آنجایی که تعیین دقیق مقدار تنش تسلیم امکان‌پذیر نیست،[۴] تنش تسلیم جامدات در کاربردهای مهندسی به مقدار تنشی گفته می‌شود که باعث ایجاد تغییر فرم پلاستیک محسوس[۵] یا کرنش به میزان قراردادی (معمولاً در فلزات کرنش دائمی 0.002[۶] یا کرنش کل 0.005[۷] و در پلیمرها کرنش دائمی 0.001[۸]) شود. این مقدار تا حد زیادی به دقت و قرارداد اندازه‌گیری آن وابسته‌است.[۹]

در جامدات

منحنی تنش-کرنش مهندسی یک فولاد سازه‌ای معمولی
۱-استحکام نهایی
۲-استحکام تسلیم
۳-شکست
۴-ناحیه کار سختی

فولاد سازه‌ای یک نمونه از موادی است که رفتار الاستیک-پلاستیک غیریکنواخت، پلاستیک یکنواخت از خود نشان می‌دهند. در این مواد انتقال از تغییر شکل الاستیک به پلاستیک به صورت کاملاً مشخص است. در این مواد پس از تسلیم (تسلیم بالایی) به دلیل آزاد شدن قفل‌های لومر-کاترل و تشکیل نوارهای لودر تنش تا میزان تسلیم پایینی کاهش می‌یابد.[۱۰] این پدیده، «پدیده نقطه تسلیم» نامیده می‌شود.[۱۱] در این نوع مواد تنش تسلیم بالایی به شدت به نرخ کرنش وابسته‌است بنابراین تنش تسلیم پایینی، تنش تسلیم محسوب می‌شود.[۱۲][۱۳]

نمودار تنش-کرنش مهندسی آلومینیوم
۱-استحکام نهایی
۲-استحکام تسلیم
۳-حد تناسب
۴-شکست
۵-کرنش قرارداد تسلیم

آلومینیوم یک نمونه از موادی است که رفتار الاستیک-پلاستیک یکنواخت از خود نشان می‌دهند. در این مواد مرز مشخصی بین ناحیهٔ تغییر شکل الاستیک و تغییر شکل پلاستیک وجود ندارد.[۱۴]

در سیالات

نمودار تنش برشی - سرعت برشی سیالات نیوتنی و پلاستیک بینگهام

در سیالات پلاستیک بینگهام و هرشل-بالکلی تنش برشی بحرانی که باعث آغاز شارش می‌شود، تنش تسلیم نامیده می‌شود. برای اندازه‌گیری تجربی دقیق مقدار تنش تسلیم در سیالات بایستی ویسکوزیتهٔ ظاهری را در نرخ برش بسیار کم بررسی کرد.[۱۵] از دیدگاه فیزیکی تنش تسلیم سیالات یک تک‌مقدار اسکالر نبوده و محدودهٔ گذار از حالت جامد به مایع است.[۱۶]

پانویس

  1. ↑ Mitchell, An introduction to materials..., 396.
  2. ↑ Cardarelli, Materials Handbook, 9.
  3. ↑ Barnes, “The yield stress...”, 137.
  4. ↑ Rösler, Harders and Bäker, Mechanical Behaviour of Engineering Materials, 69.
  5. ↑ Hosford, Mechanical Behavior of Materials, 36.
  6. ↑ Dieter and Bacon, Mechanical Metallurgy, 9.
  7. ↑ Hosford, Mechanical Behavior of Materials, 38.
  8. ↑ Ashby, Shercliff and Cebon, Materials Engineering, Science..., 112.
  9. ↑ Lyklema and Van Olphen, “Terminology and Symbols in Colloid...”, 1217.
  10. ↑ Hertzberg, Deformation and Fracture Mechanics..., 30.
  11. ↑ Callister, Materials science and engineering..., 144.
  12. ↑ Callister, Materials science and engineering..., 144.
  13. ↑ Tomota, Springer Handbook of Materials..., 337.
  14. ↑ Hertzberg, Deformation and Fracture Mechanics..., 17.
  15. ↑ Braun and Rosen, Rheology Modifiers Handbook, 36.
  16. ↑ Aksel and Heymann, Springer Handbook of Experimental..., 694.

منابع

  • Aksel, Nuri; Heymann, Lutz (2007). "Non-Newtonian Flows". In Tropea, Cameron; Yarin, Alexander; Foss, John F (eds.). Springer Handbook of Experimental Fluid Mechanics (به انگلیسی). Berlin: Springer Science+Business Media, Inc.
  • Ashby, Michael; Shercliff, Hugh; Cebon, David (2007). Materials Engineering, Science, Processing and Design (به انگلیسی). UK: Elsevier Ltd.
  • Barnes, Howard A (1999). "The yield stress—a review or 'παντα ρει'—everything flows?". J. Non-Newtonian Fluid Mech. (به انگلیسی). 81: 133-178. doi:10.1016/S0377-0257(98)00094-9.
  • Braun, David B; Rosen, Meyer R (2000). Rheology Modifiers Handbook (به انگلیسی). New York, USA: William Andrew Publishing.
  • Callister, William D (2007). Materials science and engineering: an introduction (به انگلیسی) (7 ed.). New Jersey, USA: John Wiley and Sons, Inc.
  • Cardarelli, François (2000). Materials Handbook (به انگلیسی) (2 ed.). London, UK: Springer-Verlag.
  • Dieter, George E; Bacon, David (1988). Mechanical Metallurgy (به انگلیسی). UK: McGraw-Hill.
  • Hertzberg, Richard W (1996). Deformation and Fracture Mechanics of Engineering Materials (به انگلیسی) (4 ed.). USA: John Wiley and Sons, Inc.
  • Hosford, William F (2010). Mechanical Behavior of Materials (به انگلیسی) (2 ed.). Cambridge, UK: Cambridge University Press.
  • Lyklema, J; Van Olphen, H (1979). "Manual of symbols and terminology for physicochemical quantities and units. Appendix II: Definitions, terminology and symbols in colloid and surface chemistry. Part 1.13. Selected definitions, terminology and symbols for rheological properties". Pure and Applied Chemistry (به انگلیسی). International Union of Pure and Applied Chemistry. 51 (5): 1213-1218. doi:10.1351/pac197951051213.
  • Mitchell, Brian S (2004). An introduction to materials engineering and science: for chemical and materials engineers (به انگلیسی). New Jersey, USA: John Wiley and Sons, Inc.
  • Rösler, Joachim; Harders, Harald; Bäker, Martin (2007). Mechanical Behaviour of Engineering Materials (به انگلیسی). Berlin: Springer-Verlag.
  • Tomota, Yo (2006). "Mechanical Properties". In Czichos, Horst; Saito, Tetsuya; Smith, Leslie (eds.). Springer Handbook of Materials Measurement Methods (به انگلیسی). UK: Springer Science+Business Media, Inc.
برگرفته از «https://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=استحکام_تسلیم&oldid=28457086»