تركيز الإجهادات

 عند التغير المفاجئ لمحيط المقطع العرضي أو الطولي للعمود يظهر تركيز في الإجهادات . ويحسب تأثير الإجهادات بواسطة معامل التركيز الذي يحدد إما نظريا بطرق نظرية المرونة وإما عن طريق التجارب .

وقد أعطي في الشكل رقم (1) رسم بياني لتحديد مقدار المعامل النظري لتركيز  الإجهادات tα عند فتل قضيب مؤلف من جزأين يتصلان مع بعضهما البعض بمنحني اتصال نصف قطره p .

image-20200821230652-1

الشكل رقم (1)

كما أنه عند الانتقالات المفاجئة ، أي عندما تكون قيم p/d  صغيرة ، فإن tα تزداد بشكل كبير  .

وعندما يكون معامل تركيز الإجهادات معلوما ، فإن الإجهاد المماسي الأكبر للمقطع العرضي الدائري يحدد حسب العلاقة :

image-20200821230652-2

حيث :

image-20200821230652-3

الإجهاد الاسمي المحسوب بالنسبة لأصغر مقطع عرضي .

- إن الحالات التي يؤخذ فيها تأثير  تركيز الإجهادات في الاعتبار ، هي :

أ- عند تأثير الأحمال الستاتيكية بالنسبة للمواد المنخفضة اللدونة وللمواد القابلة للتحطم الهش .

ب- عند تأثير الأحمال المتغيرة (دراسة التعب) بالنسبة لجميع المواد .

ولأجل التقليل من تأثير تركيز  الإجهادت ، يجب الابتعاد عن التغيرات المفاجئة في محيط المقطع ، وذلك باستعمال منحنيات انتقالية بأكبر نصف قطر ممكن .

الأشكال المنطقية للمقاطع التي تعمل على الفتل :

إن الأفضل بين مقطعين لهما عزم مقاوم قطبي Wp أو Wt متساو ، ولهما نفس عزوم الفتل المسموح بها ، هو ذلك المقطع الأقل مساحة ، أي الذي يضمن أقل استهلاك للمواد ، وبما أن النسبة (Wp/A) أو (Wt/A) تعتبر كمية بعدية فلأجل مقارنة المقاطع المختلفة يكون من السهل استعمال أحد المقادير غير البعدية :

image-20200821230652-4

أو في المقطع غير الدائري يكون :

image-20200821230652-5

حيث :

Wp  و Wt تسمى العزم المقاوم النوعي على الفتل " وحدة العزم المقاوم عند الفتل " .

وتوجد في الجدول رقم (1) قيم للمقدار  Wt موافقة لبعض المقاطع العرضية .

الجدول رقم (1) : العزم المقاوم النوعي على فتل لمقاطع مختلفة :

نوع مقطع القضيب

Wt

على شكل مجرى

0.04  ‒  0.05

مقطع على شكل I

0.05 – 0.07

مقطع مستطيل عند a/b=10

0.1

مقطع مستطيل عند a/b =2

0.18

مقطع دائري

0.21

مقطع دائري أصم

0.28

مقطع دائري حلقي C=d/D =0.5

0.37

مقطع دائري حلقي C =d/D = 0.9

0.16

وكما يتضح فإن

Create new account

Download eMufeed Android Application Now

 

للاعلان