مقاومة المواد - دراسة و تحليل

دراسة مقاومة المواد

• تُحدد التجارب حمولات مُحددة لكل منتوج، فإذا تجاوزت هذه الحمولات قيمًا محددة، فسوف تتشوه أو تنكسر المنتوجات، مسببةً أضرارًا.
• تهدف دراسة مقاومة المواد إلى تحديد هذه الحمولات، لضمان الاستخدام الآمن للمنتجات.
• تُعتبر دراسة مقاومة المواد جزءًا من العلوم التطبيقية.
• تُعنى بدراسة تحليلية وتقييمية للمنتجات لضمان المقاومة والأمان.

المؤثرات الخارجية والداخلية

• المؤثرات الخارجية هي القوى التي يُمارسها المحيط الخارجي على النظام المادي.
• المؤثرات الداخلية هي القوى التي يُمارسها عنصر من النظام المادي على عنصر آخر منه.
• تُمارس العناصر المختلفة قوى متبادلة في نقاط التلامس، وتُعدل بعضها البعض.

حالة التوازن

• إذا كانت محصلة القوى الخارجية على جسم ما معدومة، وكذلك محصلة عزم مجموع هذه القوى معدومة، فإن الجسم يكون في حالة توازن، أي لا يتحرك.

التحليل الجبري للقوى

• يستخدم الشعاع لتحويل التعبير الهندسي للقوى إلى تعبير جبري، عن طريق معادلتين.
• يُمكن من خلال هذين المعادلتين حساب مركبات القوى على محورَي الفواصل (x) و التراتيب (y).
• يُعد مجموع مركبات القوى على كل محور معدوماً.

العزوم

• نظرًا لأن القوى مستوية، فإنها تحاول تدوير الجسم حول محوره العمودي على محورَي الفواصل والتراتيب (Az).
• يُعادل عزم القوى بالنسبة لنقطة معينة عزم القوى بالنسبة للمحور العمودي عليها.

اختبار المد

• يُوضح اختبار المد العلاقة بين القوة الناظمية (قوة المد) و استطالة العارضه.
• لا توجد علاقة تناسب بين القوة الناظمية والاستطالة.
• لا تعود العارضة إلى حالتها الأصلية بعد تجاوز حد معين، بل تبقى مشوهة.
• قوة الانكسار أقل من القوة القصوى نتيجة لتقليص مساحة المقطع.

اختبار القص

• تُعتبر العارضه معرضه للقص البسيط عندما تؤدي قوتان متعاكستان إلى انزلاق جزءٍ منها بالنسبة للجزء الآخر.
• يُبين اختبار القص العلاقة بين القوة المماسية (قوة القص) و قيمة الانزلاق.
• تُمثل العارضة مقطوعةً إلى جزئين (1 و 2) يُعزل أحدهما.
• يُكون هذا الجزء في حالة توازن تحت تأثير القوة من جهة ومجموع قوى التماسك من جهة أخرى.

اختبار الالتواء

• تُعتبر العارضه خاضعة للإلتواء البسيط عندما تؤدي مزدوجتان متعاكستان إلى التواءها.
• يكون هذا الجزء في حالة توازن تحت تأثير مزدوجة قوى من جهة ومجموع عزوم قوى التماسك من جهة أخرى.
• يُعتمد في الالتواء البسيط على الاجهاد المماسي على السطح العنصري, والذي يتناسب مع المسافة بين السطح العنصري ومركز المقطع القائم.

اختبار الانحناء

• تُعتبر العارضه خاضعة للإنحناء المستوي البسيط عندما تؤدي مجموعة قوى موجودة في مستوى التناظر إلى انحنائها.
• يُعزل جزء من العارضة ليكون في حالة توازن تحت تأثير مجموعة القوى من جهة وقوى التماسك من جهة أخرى.
• تُعتبر الألياف الموجودة في المستوى الأفقي المار بمركز المقطع القائم طول ثابت (ألياف حيادية).
• الألياف الأخرى تتمدد أو تنكمش حسب وضعيتها بالنسبة للألياف الحيادية.

أنواع القوى (المد، الانضغاط، القص، الالتواء)

• المد: تُؤثر قوتان متعاكستان مباشرةً لتمتد العارضة.
• الانضغاط: تُؤثر قوتان متعاكستان مباشرةً لتقلص العارضة.
• قص: تُؤثر قوتان متعاكستان فيتسبب ذلك في انزلاق.
• الالتواء: تؤثر مزدوجتان من القوى المتساوية والمتعاكسة ليتسبب ذلك في التواء.

الجهد القاطع

• الجهد القاطع هو جهد مماسي يُمثل محصلة القوى الخارجيه على يسار المقطع القائم.

ملاحظة:

• يُنصح باستخدام تطبيق "توب أكاديمي" للمراجعة.