دانلود pdf تحلیل تجربی تنش کمیاب و عالی
تحلیل تجربی تنش از جمله رویکردهای حیاتی در مهندسی مکانیک است که به درک و ارزیابی رفتارهای مواد و سازهها تحت بارهای مختلف میپردازد. این حوزه با استفاده از روشهای عملی و آزمایشگاهی، مفاهیم پیچیده الاستیسیته و مقاومت مصالح را به صورت کاربردی مورد بررسی قرار میدهد و زمینهساز طراحی ایمن و بهینه قطعات و سازههاست. در این مسیر، آشنایی با تئوری تحلیل تجربی تنش و مفاهیم پایهای الاستیسیته ضروری به نظر میرسد.
مفاهیم بنیادی الاستیسیته، با شروع از مفهوم نیرو، پایههای درک رفتار مواد را بنا مینهند. این دانش سپس به مفهوم تنش و تانسور تنش گسترش مییابد تا حالتهای پیچیدهتر بارگذاری را توصیف کند و ارتباط تنگاتنگی با مفهوم جابجایی دارد.
ادامه این مفاهیم شامل درک کرنش و تانسور کرنش میشود که تغییر شکل مواد را به تفصیل بیان میکند. روابط تنش – کرنش، بارگذاری چند محوره، و حالت تنش صفحهای، مبنای تحلیلهای پیشرفتهتر را فراهم میآورند. در نهایت، تبدیل مختصات برای تنش صفحهای، تنشهای اصلی و دایره مور تنش، ابزارهای کلیدی برای تجسم و محاسبه تنشهای داخلی هستند.
یکی از پرکاربردترین ابزارها در تحلیل تجربی تنش، کرنش سنجهای مقاومت الکتریکی هستند که به تعریف، انواع و کاربردهای متنوعی تقسیم میشوند. کرنش سنجهای گلبرگی، کرنش پیچشی و اندازهگیری گشتاور، و همینطور استفاده از حسگرها و مبدلها برای اندازهگیری تنش پسماند و رشد ترک، همگی در این دسته جای میگیرند.
نوع فایل: پی دی اف – 340 صفحه
فهرست مطالب:
- تحلیل تجربی تنش
- مقدمه
- مراجع
- تئوری تحلیل تجربی تنش: مفاهیم پایه ای الاستیسیته
- استرین گیج ها: تئوری
- کرنش سنج: مدار، ترانسدیوسرها و تحلیل اطلاعات
- استرین گیج ها: کاربرد
- فتواستیسیته عبوری
- فتواستیسیته انعکاسی
- فتواستیسیته عبوری: کاربرد
- فتواستیسیته انعکاسی: کاربرد
- روش هندسی ماره: تئوری
- روش هندسی ماره: کاربرد
- روش تداخل سنجی ماره: تئوری
- روش تداخل سنجی ماره: کاربرد
- هولوگرافی
- هولوگرافی: کاربرد
- فصل 1 مفاهیم پایه ای الاستیسیته
- مفهوم نیرو (Force)
- مفهوم تنش (Concept of Stress)
- تانسور تنش (Stress Tensor)
- مفهوم جابجایی
- مفهوم کرنش (Strain)
- تانسور کرنش (Strain Tensor)
- روابط تنش – کرنش (Stress-Strain Relation)
- بارگذاری چند جهته (Multi Axial Loading)
- حالت تنش صفحه ای (Plane Stress)
- تبدیل مختصات (تنش صفحه ای)
- تنش های اصلی (Principal Stress)
- دایره معرف روابط تبدیل تنش
- دایره مور تنش (Mohr Circle)
- فصل 2 – تمارین
- فصل 2 کرنش سنج های مقاومت الکتریکی
- فصل 2-بخش 1 کرنش سنج های مقاومت الکتریکی تعریف، انواع و کاربرد
- تعریف کرنش سنج
- کرنش سنج های مقاومت الکتریکی: ساختار
- کرنش سنج ها: انواع و کاربرد
- کرنش سنج های گلبرگی
- کرنش پیچشی و اندازه گیری گشتاور
- سنسورها و ترانسدیوسرها
- اندازه گیری تنش پسماند
- اندازه گیری رشد ترک
- فصل 2-بخش 2 کرنش سنج های مقاومت الکتریکی اصول عملکرد
- رابطه مقاومت الکتریکی
- حساسیت کرنش (Strain Sensitivity)
- گیج فاکتور (Gauge Factor)
- حساسیت عرضی (Transverse Sensitivity)
- اثر حساسیت عرضی
- اندازه گیری گیج فاکتور
- روش های ساخت المان حسگر کرنش
- آلیاژ کرنش سنج های رایج
- مراحل انتخاب کرنش سنج
- ویژگی های عملکردی کرنش سنج های مقاومتی
- اثر محیط بر روی کرنش سنج ها
- اثر تغییر دما
- کرنش ظاهری
- تغییر گیج فاکتور با دما
- اثر رطوبت هوا
- سایر پارامترهای موثر بر عملکرد کرنش سنج
- مراحل اتصال کرنش سنج ها
- استانداردهای مرتبط با کرنش سنج مقاومتی
- سازندگان معروف کرنش سنج ها
- فصل 4 – فتواستیسیته-بخش 1 مقدمه
- مروری بر طبیعت نور و معرفی موج
- قطبش نور
- صفحه موج و اصل فتواستیسیته
- فصل 3- بخش 1 کرنش سنج: مدار، ترانسدیوسرها و تحلیل اطلاعات
- پل وتستون
- پل یک چهارم (Quarter Bridge)
- نیم پل (Half Bridge)
- پل کامل (Full Bridge)
- ترانسدیوسرهای کرنش سنج
- جدول انتخاب چیدمان های کرنش سنج
- چیدمان یکچهارم پل
- چیدمان نیم پل
- چیدمان پل کامل
- فصل 4 – فتواستیسیته
- قانون تنش-نور
- پریسکوپ صفحه ای
- روابط شدت نور
- الگوهای نوار ایزوکلینیک و ایزوکروماتیک
- پریسکوپ دایروی
- تحلیل ورق تحت تنش در یک پریسکوپ دایروی
- روش تاردی (Tardy)
- روش تاردی (Tardy): روابط
- روش تاردی: روش اجرا
- فصل 3- بخش 2 تصحیح خروجی کرنش سنج و کرنش سنج های گلبرگی
- مدار پتانسیومتر
- اعمال تصحیح برای سیم های اتصال بلند
- روابط بین مقادیر خوانده شده توسط کرنش سنج های گلبرگی
- روابط تصحیح اثر کرنش عرضی برای گلبرگ های مختلف
- تصحیح اثرات غیر خطی پل وتستون
- کرنش سنج های مقاومت الکتریکی: ساختار مدار
- فصل 5 – فتواستیسیته انعکاسی
- اصول اولیه
- پریسکوپ انعکاسی
- قانون کرنش-نور یا تنش-نور برای پوشش ها
- تصحیح قانون کرنش-نور در اثر پوشش
- تصحیح اثر استحکام پوشش
- اثر پوشش بر جابجایی تار خنثی
- تصحیح اثر پوشش در حالت خمش
- تصحیح پوشش فتوالاستیک در بارگذاری های مختلف
- کالیبراسیون پوشش فتوالاستیک
- پیوست: ابعاد و نمودار تیر کالیبراسیون پوشش فتوالاستیک
- روش های جداسازی کرنش اصلی
- تفکیک تنش در لبه های آزاد
- تفکیک تنش های اصلی: قانون هوک
- تفکیک تنش های اصلی: تابش مایل
- روش تابش مایل
- رابطه بین تنش ها در مدل ها و سازه های واقعی
- مواد مورد استفاده در ساخت مدل های فتوالاستیک
- خصوصیات مواد فتوالاستیک
- روش های ایجاد پوشش فتوالاستیک
- مراجع مناسب جهت مطالعه
- فصل 6 – روش ماره هندسی
- اصول ماره و نوار های آن
- تغییرشکل خالص کشش/فشار
- تداخل دو شبکه در چرخش خالص
- روش هندسی تحلیل نوار ماره در حالت دوبعدی
- روش تحلیل تغییر مکان الگوی ماره در دو بعد
- تعیین میدان کرنش به روش خیز
- افزایش تفکیک پذیری با ایجاد اختف گام
- شماره گذاری نسبی مرتبه نوارها
- تجهیزات آزمون
- تجهیزات تصویربرداری ماره
- اندازه گیری جابجایی های خارج صفحه
- روش سایه ماره در نمونه های با ابعاد بزرگ
- اندازه گیری شیب های خارج صفحه
- فصل 7 – روش تداخل سنجی ماره
- تجهیزات
- تعاریف
- ایجاد شبکه نمونه
- سیستم های نوری
- معادلات تداخل سنجی ماره
- شمارش نوار ها
- بارگذاری مکانیکی، حرارتی و …
- چیدمان آزمون
- کاربرد: پکیج الکترونیکی تحت سیکل حرارتی
- کاربرد: تغییرشکل حرارتی
- کاربرد: کامپوزیت ها
- تداخل سنج میکروسکوپی ماره
- کاربرد: تداخل سنج میکروسکوپی ماره
- کاربرد تداخل سنجی ماره در صنعت میکروالکترونیک
- فصل 8 – روش تداخل سنجی هولوگرافی
- کارایی روش هولوگرافی
- طبیعت نور
- آشنایی با پدیده های نوری مورد نیاز در هولوگرافی
- ثبت و بازسازی الگوهای تداخل سنجی هولوگرافی
- چیدمان های مرسوم برای ساختن یک هولوگرام
- مراحل ایجاد هولوگرام و بازسازی جبهه موج
- چیدمان مربوط به بازسازی جبهه های موج
- فرآیند ثبت
- فرآیند بازسازی
- ساده سازی فرآیند ثبت و بازسازی
- اندازه گیری جابجایی با تداخل سنجی هولوگرافی
- تداخل سنجی هولوگرافی با پرتو دهی مضاعف
- پرتو دهی مضاعف: اندازه گیری جابه جایی خارج از صفحه
- تجهیزات اصلی هولوگرافی
- هولوگرافی تداخل سنجی مقایسه ای
قیمت: 205/500 تومان
اصول عملکرد کرنش سنجهای مقاومت الکتریکی بر پایه رابطه مقاومت الکتریکی و حساسیت کرنش استوار است. ضریب گیج (Gauge Factor) و حساسیت عرضی از مهمترین ویژگیهای این حسگرها به شمار میروند که اثر حساسیت عرضی و چگونگی اندازهگیری ضریب گیج نیز مورد توجه قرار میگیرد.
مطالب مرتبط
- دانلود pdf تجزیه و تحلیل سیستم ها در 113 صفحه
- دانلود pdf تجزیه و تحلیل و طراحی سیستم ها در 264 صفحه
- دانلود pdf تحلیل علل ریشه ای (RCA) در 268 صفحه
- دانلود pdf طراحی و تحلیل الگوریتم در 93 صفحه
- دانلود pdf تحلیل آماری در 51 صفحهه
در مراحل ساخت، روشهای متنوعی برای ایجاد المان حسگر کرنش با استفاده از آلیاژ کرنش سنجهای رایج وجود دارد. انتخاب کرنش سنج مناسب نیازمند درک مراحل انتخاب و شناخت ویژگیهای عملکردی کرنش سنجهای مقاومتی است که در دقت اندازهگیری نقش حیاتی دارد.
اثرات محیطی بر روی کرنش سنجها، به ویژه اثر تغییر دما، میتواند منجر به کرنش ظاهری و تغییر ضریب گیج با دما شود. همچنین، اثر رطوبت هوا و سایر پارامترهای موثر بر عملکرد کرنش سنج، نیازمند ملاحظات دقیق برای صحت نتایج هستند.
مراحل اتصال کرنش سنجها باید با دقت و رعایت استانداردهای مرتبط با کرنش سنج مقاومتی انجام شود. این امر به همراه شناخت سازندگان معروف کرنش سنجها، به انتخاب و کاربرد صحیح این ابزارها کمک شایانی میکند.
در بخش مدارهای کرنش سنج، پل وتستون به عنوان یک مدار اساسی، در چیدمانهای پل یک چهارم، نیم پل و پل کامل کاربرد وسیعی دارد. همچنین، مبدلهای کرنش سنج و جدول انتخاب چیدمانهای کرنش سنج برای دستیابی به نتایج دقیقتر و مطمئنتر طراحی شدهاند.
تصحیح خروجی کرنش سنج و کرنش سنجهای گلبرگی از اهمیت بالایی برخوردار است که شامل مدار پتانسیومتر و اعمال تصحیح برای سیمهای اتصال بلند میشود. روابط بین مقادیر خوانده شده توسط کرنش سنجهای گلبرگی و تصحیح اثر کرنش عرضی، در کنار تصحیح اثرات غیر خطی پل وتستون و ساختار مدار کرنش سنجهای مقاومت الکتریکی، برای اطمینان از صحت دادهها حیاتی است.
روش فتواستیسیته عبوری، با مروری بر طبیعت نور و معرفی موج، قطبش نور و صفحه موج، به اصل فتواستیسیته میپردازد. قانون تنش-نور و استفاده از دستگاه مشاهده تنش نوری صفحه ای (Polariscope) از جمله اصول اولیه این روش هستند.
روابط شدت نور و الگوهای نوار ایزوکلینیک و ایزوکروماتیک، اطلاعات ارزشمندی درباره توزیع تنش فراهم میکنند. تحلیل ورق تحت تنش در یک دستگاه مشاهده تنش نوری دایروی (Circular Polariscope) و روش تاردی، از جمله با روابط و روش اجرای دقیق، امکان تحلیل عمیقتر را در این نوع از تحلیل تجربی تنش میسر میسازد.
فتواستیسیته انعکاسی اصول اولیه خاص خود را دارد که از دستگاه مشاهده تنش نوری انعکاسی (Reflective Polariscope) بهره میبرد. قانون کرنش-نور یا تنش-نور برای پوششها، به همراه تصحیح این قانون در اثر پوشش و تصحیح اثر استحکام پوشش، دقت اندازهگیری را افزایش میدهد.
تصحیح اثر پوشش بر جابجایی تار خنثی، در حالت خمش و برای بارگذاریهای مختلف، از جمله نکات مهم در این روش است. کالیبراسیون پوشش فتوالاستیک و شناخت ابعاد و نمودار تیر کالیبراسیون پوشش فتوالاستیک، به همراه روشهای جداسازی کرنش اصلی و تفکیک تنشها در لبههای آزاد، قانون هوک، و تابش مایل، تحلیل تجربی تنش را تکمیل میکند.
رابطه بین تنشها در مدلها و سازههای واقعی، مواد مورد استفاده و خصوصیات مواد فتوالاستیک، به همراه روشهای ایجاد پوشش فتوالاستیک و مراجع مناسب جهت مطالعه، دید جامعی از این روش ارائه میدهد.
روش ماره هندسی بر پایه اصول ماره و نوارهای آن، تغییر شکل خالص کشش/فشار و تداخل دو شبکه در چرخش خالص استوار است. روش هندسی تحلیل نوار ماره در حالت دوبعدی و تحلیل تغییر مکان الگوی ماره در دو بعد، امکان تعیین میدان کرنش به روش خیز و افزایش تفکیکپذیری با ایجاد تفاوت گام را فراهم میآورد.
شمارهگذاری نسبی مرتبه نوارها، تجهیزات آزمون و تصویربرداری ماره، از نکات عملی این روش هستند. همچنین، اندازهگیری جابجاییهای خارج از صفحه و استفاده از روش سایه ماره در نمونههای با ابعاد بزرگ و اندازهگیری شیبهای خارج از صفحه، دامنه کاربرد تحلیل تجربی تنش را گسترش میدهد.
روش تداخل سنجی ماره با تجهیزات خاص، تعاریف دقیق، ایجاد شبکه نمونه و سیستمهای نوری پیشرفته، معادلات تداخل سنجی ماره و شمارش نوارها را شامل میشود. این روش در بارگذاری مکانیکی، حرارتی و سایر حالات، با چیدمان آزمون خاص، کاربردهای متنوعی از جمله در بسته بندی الکترونیکی تحت سیکل حرارتی، تغییر شکل حرارتی، و کامپوزیتها دارد و تداخل سنج میکروسکوپی ماره در صنعت میکروالکترونیک اهمیت فزایندهای یافته است.
در نهایت، روش تداخل سنجی هولوگرافی با کارایی بالا، بر پایه طبیعت نور و آشنایی با پدیدههای نوری مورد نیاز در هولوگرافی عمل میکند. ثبت و بازسازی الگوهای تداخل سنجی هولوگرافی با چیدمانهای مرسوم، مراحل ایجاد هولوگرام و بازسازی جبهه موج، و اندازهگیری جابجایی با تداخل سنجی هولوگرافی، از جمله با پرتو دهی مضاعف برای اندازهگیری جابجایی خارج از صفحه، اهمیت این رویکرد را در تحلیل تجربی تنش نشان میدهد. تجهیزات اصلی هولوگرافی و هولوگرافی تداخل سنجی مقایسهای، تکمیل کننده ابزارهای این حوزه هستند.