بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در روسازیهای بتنی (سمینار)

مقاله بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در روسازیهای بتنی (سمینار)در 102 صفحه ورد قابل ویرایش

بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در روسازیهای بتنی (سمینار)

مقدمه

یكی از عمده ‌ترین مسائلی كه انسان از زمان ساختن ساده‌ترین ابزارها با آن مواجه بوده است پدیده شكست در اجسام می‌باشد و درواقع برای استفاده از مواد به صورت ابزارهای گوناگون باید مقاومت آنها را نیز می‌دانست. بنابراین به جرأت می‌توان گفت كه 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 كاملاً علمی قرن حاضر رسیده است.

علم مقاومت مصالح دارای شاخه‌های گوناگونی می باشد كه رشد قابل توجهی داشته اند. یكی از شاخه های این علم با كاربرد زیاد و تحلیل علمی نسبتاً مشكل، مكانیك شكست می‌باشد. به توجه به لزوم بكارگیری مواد جدید و گوناگون در گسترة وسیع تكنولوژی معیارهای نوینی در روش های طراحی را الزامی نموده است. در این میان علم مكانیك شكست مورد توجه خاصی قرار گرفته است.

مكانیك شكست 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 مكانیك شكست طی تحقیقات مختلف در دانشگاهها و مراكز تحقیقاتی گسترش داده شدند. اصول مكانیك شكست كاربردهای مختلفی در طراحی مهندسی شامل آنالیز شكست سازهای تردد و پیش بینی گسترش ترك خستگی ، دارند. با توجه به اینكه 80 درصد شكست‌های ترد ریشه  در گسترش ترك خستگی دارند استفاده از مكانیك شكست می‌تواند بسیارمفید باشد.

در این سیمنار سعی شده است اصول  مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در روسازیهای بتنی به اختصار توضیح داده شود.

تاریخچه‌ای از مكانیك شكست

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

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

تحقیقات اخیر نشان داده است كه قیمت ضررهای ناشی از شكست ‌های ناگهانی در ایالات متحده آمریكا در سال 1978 بالغ بر 119 میلیارد دلار گردیده كه در حدود 4% تولید ناخالص ملی این كشور را تشكیل می‌دهد. این مطالعات پیش بینی نموده است كه اگر تكنولوژی 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 مكانیك شكست به جلوگیری از شكست ترد می باشد و به عنوان اصطلاح علمی كمتر از 40 سال سابقه دارد هر چند كه توجه به شكست ترد جدید نیست. باستانیان به این مساله توجه داشتند و برای جلوگیری از شكست سازه ها را به گونه ای طراحی می كردند كه 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. شكل قوسی در اغلب سازه‌های قدیمی ایرانی از قبیل سقف های گندبی نیز فراوان دیده می شود. با توجه به اینكه دانش مكانیك آن زمان محدود بود ساخت بناها با طراحی موفق مستلزم سعی و خطاهای بسیاری بوده است.

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

-3-1- روش ضریب شدت تنش

شكل 4-1 وضعیت تنش های صفحه ای در المانی واقع در نزدیكی نوك ترك از یك ماده الاستیك را نشان می دهد كه در آن اجزا تنش هر یك متناسب با مقدار ثابت  می باشد. اگر این مقدار ثابت معلوم گردد وضعیت كلی تنش در نوك ترك را می‌توان از معادلات شكل (4-1) بدست آورد. این عامل كه «ضریب شدت تنش» نامیده می شود بطور كامل وضعیت تنش را در یك ماده الاستیك مشخص می كند (‌مفهوم اندیس I در در فصل دوم روشن خواهد شد).

در حال بحرانی وضعیت تنش و كرنش در نوك ترك كه منجر به شكست جسم می‌شود، ضریب شدت تنش به حالت بحرانی  می‌رسد. بنابراین  نیز عامل دیگری برای اندازه گیری چقرمگی شكست در اجسام می باشد. برای ورق نشانداره شده درشكل (3-1)، ضریب شدت تنش صورت زیر می باشد:

(3-1)                                       

هنگامی كه می‌شود، شكست اتفاق می افتد. در این حالت،  عامل محرك برای شكست و  مقاومت ماده در مقابل شكست است. همچنین فرض بر آنست كه  یك خاصیت ماده مستقل از ابعاد هندسی جسم است. با مقایسه معادلات (1-1) و(3-1) رابطه  عامل محرك برای شكست و  مقاومت ماده در مقابل شكست است. همچنین فرض بر آنست كه  یك خاصیت ماده مستقل از ابعاد هندسی جسم است. با مقایسه معادلات  (1-1) و (3-1)‌ رابطه  و G بصورت زیر می‌گردد:

(4-1)                              

رابطه مشابهی نیز برای  و  برقرار می باشد. بنابراین روش های انرژی و شدت تنش در مكانیك شكست برای مواد الاستیك خطی اساساً یكسان هستند.

3-3-1- تلرانس خرابی

در اجزاء ماشین و یا سازها معمولاً تركهای ریزی در هنگام ساخت و یا حمل و نقل بوجود می‌آید كه عملا اجتناب ناپذیر بوده و یا ترمیم آنها مستلزم صرف هزینه‌ای سنگین می‌باشد. در مكانیك شكست، مبنایی برای محدودیت رشد این تركها تعریف می گردد كه تلرانس خرابی[1] نام دارد. فرض كنید تركی در یك سازه در اثر خستگی و یا خوردگی با گذشت زمان در حال رشد باشد (شكل 5-1). اگر چقرمگی شكست ماده معلوم باشد، روابط موجود در مكانیك شكست می‌توان در طول ترك بحرانی برای گسیختگی سازه را پیش بینی نماید. معمولا طول مجاز ترك با تقسیم طول بحرانی ترك بر ضریب اطمینان مناسبی تعریف می شود.

به این ترتیب سازه و یا اجزاء ماشین مجاز به ادامه كار خواهد بود، تا این كه ابعاد ترك به اندازه بحرانی برسد. مثالهایی از رشد ترك وابسته به زمان را می‌توان دربارهای ناشی از خستگی، تأثیرات محیط، خزش و رشد ترك ویسكوالاستیك مشاهده كرد.

1-2- مقدمه:

مفاهیم مكانیك شكست كه قبل از سال 1960 بدست آمده بود فقط برای موادی كه قانون هوك پیروی می كنند صادق بود. گر چه برخی تصحیحات در روابط مكانیك شكست برای پلاستیسیته در مقیاس كوچك[2] انجام پذیرفته بود ولی تحلیلهای فوق صرفاً برای سازه‌هایی با رفتار الاستیك خطی معتبر بود. از سال 1960 تئوریهای مكانیك شكست برای رفتارهای مختلف غیرخطی مواد مانند پلاستیسیته، ویسكوالاستیسیته و ویسكوپلاستیسیته گسترش یافت. بنابراین درك مفاهیم اساسی مكانیك شكست الاستیك خطی برای دریافت مفاهیم پیشرفته تر در این زمینه ضروری است كه در این فصل مورد بررسی قرار خواهد گرفت. این بحث با بررسی مختصری از شكست در مقایس اتمی آغاز می شود.

2-2- شكست در مقیاس اتمی

یك ماده هنگامی شكست می خورد كه تنش و كار كافی برای غلبه بر پیوندهای بین اتمی آن فراهم شده باشد. شكل (1-2) نمودار تغییرات انرژی پتانسیل و نیرو را در مقابل فاصله بین اتمها نشان می‌دهد. شرایط تعادل هنگامی برقرار می شود كه انرژی پتانسیل كمترین مقدار خود را داشته باشد. برای افزایش فاصله اتمی از حالت تعادل، نیروی كششی لازم بایستی بتواند بر نیروی چسبندگی بین اتمها غلبه نماید. انرژی اتصال عبارتست از :

(1-2)                                       

كه در آن  فاصله اتمی در حالت تعادل و P نیروی اعمال شده است.

مقاومت چسبندگی در سطح اتمی را می‌توان با ایده آل فرض كردن رابطه نیرو- تغییر مكان بصورت یك نیم موج سینوسی پیش بینی نمود:

(2-2)                                       

كه در آن فاصله  در شكل 1-2 تعریف شده است. برای سهولت، مبدأ در  در نظر گرفته شده است . برای تغییر مكانهای كوچك، رابطه نیرو – تغییر مكان بصورت خطی می‌باشد:

(2-2)                                       

و ضریب شدت تنش عبارتست از:

(26-5)                                                                                                 

معادله (26-5) یك تقریب قابل قبول برای ضریب شدت تنش می‎باشد.

البته باید توجه داشت كه در معادله (26-5) از اثر برش صرفنظر شده و دو انتهای تیر كاملاً صلب نیست و در عمل تكیه گاهها نیز دارای تغییر شكل الاستیك هستند. از معادله (26-5) نتیجه می‎شود كه ضریب شدت تنش برای تیر دو سر طره مستقل از ابعاد ترك می‎باشد. اگر ضخامت نیز متناسب با طول ترك a افزایش یابد، بطوری كه البته باید توجه داشت كه در معادله (26-5) از اثر برش صرفنظر شده و دو انتهای تیر كاملاً صلب نیست و در عمل تكیه گاهها نیز دارای تغییر شكل الاستیك هستند. از معادله (26-5) نتیجه می‎شود كه ضریب شدت تنش برای تیر دو سر طره مستقل از ابعاد ترك می‎باشد. اگر ضخامت نیز متناسب با طول ترك a افزایش یابد، بطوری كه  ثابت باشد، K برای تمام طولهای مختلف a ثابت خواهد بود. ساخت نمونه ای با ضخامت متغیر معمول نیست زیرا گسترش ترك به تغییر ضخامت بسیار حساس می‎باشد. بنابراین نمونه ای بصورت تیر دو سر طره با عرض متغیر(TDCB) را می‎توان برای بدست آوردن K , G استفاده كرد. (شكل 11-5) تیر TDCB را می‎توان برای مطالعه رشد ترك در K ثابت چنانچه در شكل (12-5) نشان داده شده بكار برد. نمونه را تحت بار P₁ در امتداد OA قرار داده تا ضریب شدت تنش لازم (و یا نرخ رهایی انرژی) برای رشد ترك فراهم شود، ترك كمی رشد كرده و بار افت می نماید، برای شروع مجدد رشد ترك، نمونه بایستی تا رسیدن به بار P₁ بارگذاری شود، زیرا در بار P₁ همان مقدار K بدست خواهد آمد. به این ترتیب می‎توان با در نظر گرفتن شرایط هندسی نمونه TDCB، نرخ رهایی انرژی را بدست آورد.

هنگام استفاده از نمونه های DCB غالباً مشاهده می‎شود كه ترك از مسیر مستقل به مسیر B (شكل 11-5) منحرف می‎شود. برای جلوگیری از این كار می‎توان شیاری مستقیم در نمونه ایجاد كرد. ایجاد شیار محاسبه نرمی را پیچیده می نماید ولی می‎توان بروش زیر آنرا محاسبه نمود:

نمودار بار- تغییر مكان نمونه را می‎توان با استفاده از اندازه گیری بار و تغییر مكان دهانة ترك (COD) بدست آورد (شكل a13-5). اینكار برای نمونه های دیگری با طولهای ترك متفاوت بایستی انجام پذیرد.

مطابق رابطه ، شیب خطوط نشان دهنده نرمی می‎باشد. مقادیر اندازه گیری شده C بصورت تابعی از طول ترك رسم می‎شود (شكل b13-5). با تعیین شیب خطوط حاصل، مشتق نرمی را می‎توان بدست آورد، و از آنجا كه K , G مطابق معادله (21-5) محاسبه می گردند (شكل c13-5).

برچسب ها : بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در روسازیهای بتنی (سمینار) , تحقیق بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در روسازیهای بتنی (سمینار) , پروژه بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در روسازیهای بتنی (سمینار) , مقاله بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در روسازیهای بتنی (سمینار) , دانلود تحقیق بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در روسازیهای بتنی (سمینار) , پروژه , پژوهش ,

بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در روسازیهای بتنی (سمینار)

مقاله بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در روسازیهای بتنی (سمینار)در 102 صفحه ورد قابل ویرایش

بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در روسازیهای بتنی (سمینار)

مقدمه

یكی از عمده ‌ترین مسائلی كه انسان از زمان ساختن ساده‌ترین ابزارها با آن مواجه بوده است پدیده شكست در اجسام می‌باشد و درواقع برای استفاده از مواد به صورت ابزارهای گوناگون باید مقاومت آنها را نیز می‌دانست. بنابراین به جرأت می‌توان گفت كه 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 كاملاً علمی قرن حاضر رسیده است.

علم مقاومت مصالح دارای شاخه‌های گوناگونی می باشد كه رشد قابل توجهی داشته اند. یكی از شاخه های این علم با كاربرد زیاد و تحلیل علمی نسبتاً مشكل، مكانیك شكست می‌باشد. به توجه به لزوم بكارگیری مواد جدید و گوناگون در گسترة وسیع تكنولوژی معیارهای نوینی در روش های طراحی را الزامی نموده است. در این میان علم مكانیك شكست مورد توجه خاصی قرار گرفته است.

مكانیك شكست 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 مكانیك شكست طی تحقیقات مختلف در دانشگاهها و مراكز تحقیقاتی گسترش داده شدند. اصول مكانیك شكست كاربردهای مختلفی در طراحی مهندسی شامل آنالیز شكست سازهای تردد و پیش بینی گسترش ترك خستگی ، دارند. با توجه به اینكه 80 درصد شكست‌های ترد ریشه  در گسترش ترك خستگی دارند استفاده از مكانیك شكست می‌تواند بسیارمفید باشد.

در این سیمنار سعی شده است اصول  مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در روسازیهای بتنی به اختصار توضیح داده شود.

تاریخچه‌ای از مكانیك شكست

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

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

تحقیقات اخیر نشان داده است كه قیمت ضررهای ناشی از شكست ‌های ناگهانی در ایالات متحده آمریكا در سال 1978 بالغ بر 119 میلیارد دلار گردیده كه در حدود 4% تولید ناخالص ملی این كشور را تشكیل می‌دهد. این مطالعات پیش بینی نموده است كه اگر تكنولوژی 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 مكانیك شكست به جلوگیری از شكست ترد می باشد و به عنوان اصطلاح علمی كمتر از 40 سال سابقه دارد هر چند كه توجه به شكست ترد جدید نیست. باستانیان به این مساله توجه داشتند و برای جلوگیری از شكست سازه ها را به گونه ای طراحی می كردند كه 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. شكل قوسی در اغلب سازه‌های قدیمی ایرانی از قبیل سقف های گندبی نیز فراوان دیده می شود. با توجه به اینكه دانش مكانیك آن زمان محدود بود ساخت بناها با طراحی موفق مستلزم سعی و خطاهای بسیاری بوده است.

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

-3-1- روش ضریب شدت تنش

شكل 4-1 وضعیت تنش های صفحه ای در المانی واقع در نزدیكی نوك ترك از یك ماده الاستیك را نشان می دهد كه در آن اجزا تنش هر یك متناسب با مقدار ثابت  می باشد. اگر این مقدار ثابت معلوم گردد وضعیت كلی تنش در نوك ترك را می‌توان از معادلات شكل (4-1) بدست آورد. این عامل كه «ضریب شدت تنش» نامیده می شود بطور كامل وضعیت تنش را در یك ماده الاستیك مشخص می كند (‌مفهوم اندیس I در در فصل دوم روشن خواهد شد).

در حال بحرانی وضعیت تنش و كرنش در نوك ترك كه منجر به شكست جسم می‌شود، ضریب شدت تنش به حالت بحرانی  می‌رسد. بنابراین  نیز عامل دیگری برای اندازه گیری چقرمگی شكست در اجسام می باشد. برای ورق نشانداره شده درشكل (3-1)، ضریب شدت تنش صورت زیر می باشد:

(3-1)                                       

هنگامی كه می‌شود، شكست اتفاق می افتد. در این حالت،  عامل محرك برای شكست و  مقاومت ماده در مقابل شكست است. همچنین فرض بر آنست كه  یك خاصیت ماده مستقل از ابعاد هندسی جسم است. با مقایسه معادلات (1-1) و(3-1) رابطه  عامل محرك برای شكست و  مقاومت ماده در مقابل شكست است. همچنین فرض بر آنست كه  یك خاصیت ماده مستقل از ابعاد هندسی جسم است. با مقایسه معادلات  (1-1) و (3-1)‌ رابطه  و G بصورت زیر می‌گردد:

(4-1)                              

رابطه مشابهی نیز برای  و  برقرار می باشد. بنابراین روش های انرژی و شدت تنش در مكانیك شكست برای مواد الاستیك خطی اساساً یكسان هستند.

3-3-1- تلرانس خرابی

در اجزاء ماشین و یا سازها معمولاً تركهای ریزی در هنگام ساخت و یا حمل و نقل بوجود می‌آید كه عملا اجتناب ناپذیر بوده و یا ترمیم آنها مستلزم صرف هزینه‌ای سنگین می‌باشد. در مكانیك شكست، مبنایی برای محدودیت رشد این تركها تعریف می گردد كه تلرانس خرابی[1] نام دارد. فرض كنید تركی در یك سازه در اثر خستگی و یا خوردگی با گذشت زمان در حال رشد باشد (شكل 5-1). اگر چقرمگی شكست ماده معلوم باشد، روابط موجود در مكانیك شكست می‌توان در طول ترك بحرانی برای گسیختگی سازه را پیش بینی نماید. معمولا طول مجاز ترك با تقسیم طول بحرانی ترك بر ضریب اطمینان مناسبی تعریف می شود.

به این ترتیب سازه و یا اجزاء ماشین مجاز به ادامه كار خواهد بود، تا این كه ابعاد ترك به اندازه بحرانی برسد. مثالهایی از رشد ترك وابسته به زمان را می‌توان دربارهای ناشی از خستگی، تأثیرات محیط، خزش و رشد ترك ویسكوالاستیك مشاهده كرد.

1-2- مقدمه:

مفاهیم مكانیك شكست كه قبل از سال 1960 بدست آمده بود فقط برای موادی كه قانون هوك پیروی می كنند صادق بود. گر چه برخی تصحیحات در روابط مكانیك شكست برای پلاستیسیته در مقیاس كوچك[2] انجام پذیرفته بود ولی تحلیلهای فوق صرفاً برای سازه‌هایی با رفتار الاستیك خطی معتبر بود. از سال 1960 تئوریهای مكانیك شكست برای رفتارهای مختلف غیرخطی مواد مانند پلاستیسیته، ویسكوالاستیسیته و ویسكوپلاستیسیته گسترش یافت. بنابراین درك مفاهیم اساسی مكانیك شكست الاستیك خطی برای دریافت مفاهیم پیشرفته تر در این زمینه ضروری است كه در این فصل مورد بررسی قرار خواهد گرفت. این بحث با بررسی مختصری از شكست در مقایس اتمی آغاز می شود.

2-2- شكست در مقیاس اتمی

یك ماده هنگامی شكست می خورد كه تنش و كار كافی برای غلبه بر پیوندهای بین اتمی آن فراهم شده باشد. شكل (1-2) نمودار تغییرات انرژی پتانسیل و نیرو را در مقابل فاصله بین اتمها نشان می‌دهد. شرایط تعادل هنگامی برقرار می شود كه انرژی پتانسیل كمترین مقدار خود را داشته باشد. برای افزایش فاصله اتمی از حالت تعادل، نیروی كششی لازم بایستی بتواند بر نیروی چسبندگی بین اتمها غلبه نماید. انرژی اتصال عبارتست از :

(1-2)                                       

كه در آن  فاصله اتمی در حالت تعادل و P نیروی اعمال شده است.

مقاومت چسبندگی در سطح اتمی را می‌توان با ایده آل فرض كردن رابطه نیرو- تغییر مكان بصورت یك نیم موج سینوسی پیش بینی نمود:

(2-2)                                       

كه در آن فاصله  در شكل 1-2 تعریف شده است. برای سهولت، مبدأ در  در نظر گرفته شده است . برای تغییر مكانهای كوچك، رابطه نیرو – تغییر مكان بصورت خطی می‌باشد:

(2-2)                                       

و ضریب شدت تنش عبارتست از:

(26-5)                                                                                                 

معادله (26-5) یك تقریب قابل قبول برای ضریب شدت تنش می‎باشد.

البته باید توجه داشت كه در معادله (26-5) از اثر برش صرفنظر شده و دو انتهای تیر كاملاً صلب نیست و در عمل تكیه گاهها نیز دارای تغییر شكل الاستیك هستند. از معادله (26-5) نتیجه می‎شود كه ضریب شدت تنش برای تیر دو سر طره مستقل از ابعاد ترك می‎باشد. اگر ضخامت نیز متناسب با طول ترك a افزایش یابد، بطوری كه البته باید توجه داشت كه در معادله (26-5) از اثر برش صرفنظر شده و دو انتهای تیر كاملاً صلب نیست و در عمل تكیه گاهها نیز دارای تغییر شكل الاستیك هستند. از معادله (26-5) نتیجه می‎شود كه ضریب شدت تنش برای تیر دو سر طره مستقل از ابعاد ترك می‎باشد. اگر ضخامت نیز متناسب با طول ترك a افزایش یابد، بطوری كه  ثابت باشد، K برای تمام طولهای مختلف a ثابت خواهد بود. ساخت نمونه ای با ضخامت متغیر معمول نیست زیرا گسترش ترك به تغییر ضخامت بسیار حساس می‎باشد. بنابراین نمونه ای بصورت تیر دو سر طره با عرض متغیر(TDCB) را می‎توان برای بدست آوردن K , G استفاده كرد. (شكل 11-5) تیر TDCB را می‎توان برای مطالعه رشد ترك در K ثابت چنانچه در شكل (12-5) نشان داده شده بكار برد. نمونه را تحت بار P₁ در امتداد OA قرار داده تا ضریب شدت تنش لازم (و یا نرخ رهایی انرژی) برای رشد ترك فراهم شود، ترك كمی رشد كرده و بار افت می نماید، برای شروع مجدد رشد ترك، نمونه بایستی تا رسیدن به بار P₁ بارگذاری شود، زیرا در بار P₁ همان مقدار K بدست خواهد آمد. به این ترتیب می‎توان با در نظر گرفتن شرایط هندسی نمونه TDCB، نرخ رهایی انرژی را بدست آورد.

هنگام استفاده از نمونه های DCB غالباً مشاهده می‎شود كه ترك از مسیر مستقل به مسیر B (شكل 11-5) منحرف می‎شود. برای جلوگیری از این كار می‎توان شیاری مستقیم در نمونه ایجاد كرد. ایجاد شیار محاسبه نرمی را پیچیده می نماید ولی می‎توان بروش زیر آنرا محاسبه نمود:

نمودار بار- تغییر مكان نمونه را می‎توان با استفاده از اندازه گیری بار و تغییر مكان دهانة ترك (COD) بدست آورد (شكل a13-5). اینكار برای نمونه های دیگری با طولهای ترك متفاوت بایستی انجام پذیرد.

مطابق رابطه ، شیب خطوط نشان دهنده نرمی می‎باشد. مقادیر اندازه گیری شده C بصورت تابعی از طول ترك رسم می‎شود (شكل b13-5). با تعیین شیب خطوط حاصل، مشتق نرمی را می‎توان بدست آورد، و از آنجا كه K , G مطابق معادله (21-5) محاسبه می گردند (شكل c13-5).

برچسب ها : بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در روسازیهای بتنی (سمینار) , تحقیق بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در روسازیهای بتنی (سمینار) , پروژه بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در روسازیهای بتنی (سمینار) , مقاله بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در روسازیهای بتنی (سمینار) , دانلود تحقیق بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در روسازیهای بتنی (سمینار) , پروژه , پژوهش ,

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

مقاله بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در ...
emaghalat.ruzfa.ir/post/2154
برای مشاهده توضیحات کامل محصول دانلودی|| مقاله بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در روسازیهای بتنی (سمینار) || روی دکمه ادامه مطلب کلیک فرمایید
دانلود مقاله بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن ...
haft7rang.faceup.ir/.../دانلود+مقاله+بررسی+اصول+مفاهیم+اولیه+مكانیك+شكست+و+ك...
۶ روز پیش - دانلود مقاله بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در روسازیهای بتنی (سمینار) -کامل و جامع - - هفت رنگ.
مقاله بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در ...
irandaneshjoo.cero.ir/product-328937-مقاله-بررسي-اصول-مفاهيم-اوليه-مكانيك-شكس...
مقاله بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در روسازیهای بتنی (سمینار)در 102 صفحه ورد قابل ویرایش دسته: علوم انسانی بازدید: 3 بار فرمت فایل: doc
کاملترین فایل مقاله بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست ...
baharnarenjm.aslblog.ir/post/739
۱۹ مرداد ۱۳۹۵ ه‍.ش. - اینک شما با جستجوی ((مقاله بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در روسازیهای بتنی (سمینار))) وارد صفحه فروش فایل دانلودی -مقاله ...
بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در ...
projectdl.test.com/product-196433-بررسي-اصول-مفاهيم-اوليه-مكانيك-شكست-و-كار...
مقاله اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در روسازیهای بتنی (سمینار) تحقیق اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در روسازیهای بتنی (سمینار) مفاهیم ...
خرید فایل( بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد ...
novindpfile.ir/?p=12240
خرید فایل( بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در روسازیهای بتنی (سمینار)). آگوست 27th, 2016 دیدگاه‌ها خاموش. از حضور شما عزیزان در سایت بسیار ...
مقاله بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در ...
karanedarya.fafablog.com/post/143
۱۸ مرداد ۱۳۹۵ ه‍.ش. - به صفحه دانلود فایل(مقاله بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در روسازیهای بتنی (سمینار))خوش آمدید برای دانلود به ادامه مطلب بروید.
بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در ...
alfadl.madblog.ir/post/896
۱۱ خرداد ۱۳۹۵ ه‍.ش. - محقق گرامی،شما با جستجوی بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در روسازیهای بتنی (سمینار) وارد این صفحه شده اید محصول ...
مقاله بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در ...
golpune20.blogroom.ir/post/2361
۸ مرداد ۱۳۹۵ ه‍.ش. - برای مشاهده توضیحات کامل محصول دانلودی|| مقاله بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در روسازیهای بتنی (سمینار) || روی دکمه ادامه مطلب ...
دانلود مقاله بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد ... ...
sadafdl.pishroblog.ir/Post/7661
۲۲ مرداد ۱۳۹۵ ه‍.ش. - برای مشاهده توضیحات کامل محصول دانلودی|| مقاله بررسی اصول مفاهیم اولیه مكانیك شكست و كاربرد آن در روسازیهای بتنی (سمینار) || روی دکمه ادامه مطلب ...