گزارش پروژه طراحی برای مکانیک مهندسی
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 امتیاز 5.00 (رای 2)

معرفی

درک مواد در مکانیک در استفاده از مواد در مکانیک بسیار مهم است. این واقعیت منجر به تحقیق در مورد یک پل تیراندازی شده است تا بفهمد که چرا دائمی تحت بار است که بالاتر از مشخصات مجاز (Ashby) است. آزمایش به طور عمده مستلزم ایجاد علل شکست یک پل تراس به علت بارگیری است. تست به طور عمده شامل بارگذاری پل تیرانداز و جمع آوری داده های مربوط به تلفیق مدول یانگ، استرس کار و استرس نهایی است. این تست ها به صورت جدی انجام می شود تا دقت داده های به دست آمده را افزایش دهد. این سند، داده های خام به دست آمده، گزارش شکست و بحث بحث در مورد مواد را ارائه می دهد.

این آزمایش ها با هدف شناخت رابطه بین بار و انحراف از پرتوهای مختلفی که پل تیراندازی را تشکیل می دهند، هدف می گیرند. همچنین هدف این مطالعه بررسی نظریه ی مدول جوانان مواد است که شامل پرتوها می باشد. آزمایشات انجام شده عبارتند از: تست خم کن، انحراف از یک لبه و انحراف از یک پرتو به سادگی پشتیبانی می شود. آزمایش خمش شامل بارگیری توده ها بر روی یک شفت بین گیره های یک دستگاه و اندازه گیری روابط انحراف بار است. انحراف از یک آزمایش قاعده شامل انحراف یک پرتو کنسول برای فولاد و آلومینیوم خواهد بود. در نهایت، انحراف از یک آزمایش ساده به کمک پرتو، مستلزم تحقیق در مورد انحراف لبه به سادگی پشتیبانی شده برای فولاد و آلومینیوم است.

خلاصه اجرایی

این تست ها تلاش می کنند که شکست پل های تراس را با استفاده از اصول مهندسی توضیح دهند. این پل با انحراف معیاری دائمی تحت بار قرار گرفته است که بالاتر از مشخصات مجاز است. روش های آزمون شامل آزمون تنش مواد فلزی بود. آزمايش در دماي اتاق انجام شد با فلزاتي كه به تيرها متصل شده بودند. این آزمایش عمدتا به منظور ایجاد مدول یانگ، استرس عملکرد و استرس کششی نهایی از پرتوهای ساخته شده از پل های تراس ساخته شده است. اعضای تراس از جنس فولاد ضدزنگ 405 (Modulus of Elasticity = 200 GPa، Strength = 170 MPa، Strength مقاومت کششی = 415 Mpa) ساخته شده است. طول تراس تقریبا 80 متر بوده و ارتفاع آن تقریبا 6 متر است. هر خلیج تراس برابر با اندازه (بین المللی) است. اعضای تنه پایین شامل 40x40 مربع مربع مربع، و همه دیگر اعضای تراس 80x80 مربع مربع مربع است.

استثنائات این تست ها برای اعضای فردی ساخته شد که در آن ضروری است نتیجه گیری شود که اعضا با مناطق تنش و تنش مجاز خود کار خواهند کرد. اعضا نیز فرض شده بودند که غیر الاستیک هستند، بنابراین وقتی که محدودیت های الاستیک خود را از دست می دهند، می توانند از شکست شکنند. دمای اتاق به صورت 10 به 38 ° C در نظر گرفته شد. ارزش ها به واحد های SI تبدیل می شوند.

این آزمایشگاه ها عمدتا در آزمایش دو عضو پل انجام شده است. کشش و اعضای فشرده سازی. دو پرتوهای مختلف (کنتاکت و به سادگی پشتیبانی شده) تحت بارهای مختلفی به دست آمد که موجب انحراف بار می شوند و از این رو مشخص می شود که پل به طور دائم در زیر بار تخلیه بالاتر از مشخصات مجاز است. نتایج حاصل از محاسبه آزمون مدول جوان به دقت. این آزمون در تعیین مدول یانگ از مواد پرتوها مفید است و از این رو نتایج نسبت به آزمون کششی ارائه می دهد. استرس هر دو در تنش (90x90) تنش و فشرده سازی (80xNUMX) بالاتر از آنچه مجاز توسط خواص مواد است. فشرده سازی بالاتر نسبت به نقطه عملکرد، باعث تغییر شکل قطر و بنابراین سطح مقطع تحریک کننده عضو شد در حالی که تنش قطر عضو را کاهش داد.

محاسبات برای مدول یانگ برای تعیین نقطه عملکرد مواد، توانست نشان دهد که پل به توده هایی که در مرکز پل معرفی شده اند، تسلیم می شود. این یافته به دلیل آن بود که وقتی نیروی فشرده سازی به سرعت وارد می شد، از حد مجاز عبور می کرد. آزمون تست مواد

برای آزمایش رفتار مواد اعضای پل تراس، ما یک تست فشرده سازی و تست کشش (Peixoto، Sousa و Restivo) انجام می دهیم. عناصر اصلی مورد آزمایش، مدول یانگ، استرس کار و استرس کششی نهایی مواد بالقوه است که برای ساخت پل جدید مورد استفاده قرار می گیرد. آزمایش خمش برای به دست آوردن مقادیر دقیق برای محاسبه ی مدول یانگ موثر بود. به سادگی پشتیبانی شد کمی ناخوشایند بود.

مدول یانگ

ابعاد پرتوهای مورد استفاده در مواد آزمایشی زیر است

AWB Design گزارش پروژه برای مکانیک مهندسی

پرتوها با توافق با نظریه پرتو ایلر-برنولی خلع شدند. اصول برای هر دو مجموعه آزمایش در نظر گرفته می شود. پرتو كانتينس حداكثر انحراف در انتهاي آزاد پرتو ايجاد شده و در پرتو ساده شده آن در مرکز پرتو اتفاق مي افتد. برای محاسبه حداکثر انحراف از کانستر و به طور ساده پشتیبانی از پرتو معادلات زیر می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

AWB Design گزارش پروژه برای مکانیک مهندسی

L طول پرتو (میلی متر)

E مدول یانگ (GPa یا N / mm2)

P بار (نیوتن)

من لحظه ای از 2nd اینرسی (mm4)

شکل زیر نشان دهنده انحراف تجربه در دو آزمایش است.

مدول یانگ نشان دهنده شیب خط در یک منحنی تنش-فشار است. برای تعیین مدول جوان از آزمایشات، رابطه بین بار و انحراف نتیجه را تعیین می کنیم و از این رو شیب نمودار را به دست می آوریم. درمان قطعه یک رابطه خطی y = bx + c ما معادلات زیر را بدست می آوریم.

از آزمایش، ابتدا لحظه دوم اینرسی را محاسبه می کنیم تا بتوانیم انحراف را بدست آوریم

از قرائن بالا می توانیم لحظه دوم اینرسی را محاسبه کنیم

برای بدست آوردن حداکثر انحرافات

انحراف به دست آمده می تواند برای تعیین مدول یانگ از ماده پرتوها استفاده شود.

ویژگی ارزش شما واحد
مدول یانگ 46.025 GPa
استرس مقاوم در برابر 0.2٪ 283.07 مگاپاسکال
استرس کششی نهایی 348.54 مگاپاسکال
فشار مهندسی در نقطه گردن 22.26 %
شکل پذیری 33.4599 %

برای طراحی پرتوها، پسوندهای مربوط به پرتوها را در برابر بارها قرار می دهیم.

MS Blackform

SS 304
آل 5005
آل 5052
SS 304

استرس عملکرد و استرس کششی نهایی

آزمون کششی برای اندازه گیری خواص مکانیکی پرتوها استفاده می شود. این اثرات یک بار کششی را بر طول کشش (تغییر طول) پل های پل ارتباط می دهد. برای بررسی کامل مواد پرتوها، رفتار آنها تحت تنش و فشرده سازی (G، Totten و MacKenzi) را بررسی می کنیم. فرضیه تنش و فشرده سازی برای ارزش ثابت مادری کار می کرد. فرمول استرس و تغییر شکل ایجاد شده به اعضای پل در تنش و فشرده سازی اعمال می شود و از این رو اثر بارگذاری روی پرتوها را تعیین می کند. استحکام فشاری مواد از مقاومت کششی آنها متفاوت است. از توزیع تنش-کرنش، مدول الاستیسیته برای کشش و فشرده سازی یکسان است. اما از نتایج، استحکام فشاری آلومینیوم دو برابر فولاد بود. تست فشرده سازی بدون تخلیه انجام شد، بدین ترتیب رفتار پرتوها در فشرده سازی و تنش تقریبا یکسان بود.

مدول الاستیسیته، استرس عملکرد و استرس نهایی برابر است.

از فشار و استرس در طول اصلی طول پرتو از نمونه دریافت شده از خرپا و برابر با طول کشش پرتو (تغییر طول طول پرتو) تقسیم شده توسط طول اصلی پرتو. از آنجایی که هر دو فشار و استرس دارای واحد طول هستند، سوپره دارای واحدهای بی بعد است و به طور عمده در متر و میلی متر بیان می شود. به طور معمول، فشار می تواند به عنوان یک فشار انسانی به عنوان یک درصد فشار یا درصد انحنای (M) بیان شود.

سویه مهندسی = سویه مهندسی x 100٪

نمودار تنش در مقابل نمودار تنش منحنی که معمولا خطی است و به دنبال رابطه است. این رابطه خطی بر اساس قانون هوک است و دارای نقطه عملکرد ضعیف است. حذف بار در منطقه پرتو، عضو شکل اولیه خود را بدون تغییر شکل دائمی به دست می آورد. گرادیان منحنی، مدول الاستیک است یا مدول یانگ که مشابه یک ثابت بهار است. مواد در مدول جوان با توجه به تفاوت در اوراق قرضه، مدول یانگ مواد تحت تاثیر ساختارهای میکروارگانیسم قرار نمی گیرند، اما به طور کامل تحت تاثیر استحکام باند قرار گرفتن اتم ها در ساختار است. هنگامی که بار افزایش می یابد، سطح استرس به نقطه بیش از حد الاستیک افزایش می یابد، اگر استرس بیش از استرس عملکرد و تغییر شکل دائمی تابش ها باشد. تغییر شکل دائمی به دلیل نوع رفتار در ساختار به عنوان تغییر شکل پلاستیک شناخته می شود. دشوار است تعیین دقیق نقطه ای که تغییر از رفتار الاستیک به رفتار پلاستیکی رخ دهد. روش تخفیف٪ 0.2 معمولا برای تخمین این نقطه استفاده می شود. خط موازی به منحنی کششی از طریق کشش کشیده می شود و نقطه تقاطع با منحنی تنش و کرنش، تنش عملکرد را تعیین می کند. تنش کششی نهایی حداکثر استرس در نمودار استرس تنش مهندسی است. در نهایت، پرتوها پس از بارگذاری بیش از اندازه، تغییر شکل پلاستیکی گسترده را تجربه خواهند کرد، و سپس در نهایت تحت تغییر شکل قرار می گیرند که قبل از شکست نهایی شناخته شده است. این ناحیه به علت بی ثباتی تغییر شکل و پس از شکل گیری آن، از این رو هر گونه تغییر شکل به این منطقه محدود می شود. در این مرحله استرس واقعی مورد نیاز برای جلوگیری از تیراندازی به شکست به طور مداوم تا شکستگی افزایش می یابد. اما، از آنجا که استرس با استفاده از مقطع اولیه پرتوها پس از گرد و غبار اتفاق می افتد مقدار استرس مهندسی کاهش می یابد. انعطاف پذیری پرتو مشخصه ای است که به وسیله فشار به شکست یا درصد تغییر در طول مشخص می شود. اگر گرد و غبار قابل توجهی قبل از شکست رخ دهد، تغییر درصد در ابعاد پرتو ها یک اندازه گیری دقیق از قابلیت خمش پرتوها خواهد بود.

نتیجه گیری

این آزمایش ها با هدف ایجاد قابلیت انعطاف پرتوهایی که باید در پل تیر استفاده شود. رابطه بار و انحراف پرتوهایی که پل تیراندازی را تشکیل می دهند. این آزمایش توانست تئوری مدول جوان از مواد تشکیل دهنده پرتوها را آزمایش کند. آزمایشات تا کنون انجام شده است شامل تست خم شدن، انحراف از یک لبه و انحراف از یک پرتو به سادگی پشتیبانی شده است. آزمایش خمش شامل بارگیری توده ها بر روی یک پرتو پشتیبانی شده بین گیره های یک دیگ و اندازه گیری روابط انحراف بار- بود. انحراف از یک آزمایش کنسول شامل انحراف از یک پرتو لنت برای فولاد و آلومینیوم بود. در نهایت، انحراف از یک آزمایش ساده به کمک پرتو شامل بررسی انحراف از یک پرتو به سادگی پشتیبانی برای فولاد و آلومینیوم است

مدول یانگ، اندازه گیری تغییر شکل مواد پرتو در پاسخ به نیروی اعمال شده است که باعث ایجاد استرس به پرتوها می شود، یک متغیر اساسی در طراحی و مهندسی سیستم های مکانیکی مانند پل یا ساختمان ها است. مدول یانگ گرادیان منحنی تنش و کرنش است. ما با استفاده از گیره ها برای نگه داشتن پرتوها به منظور اندازه گیری مدول یانگ از پرتوهای آلومینیوم و فولاد استفاده می شود. پرتوها در یک انتها با بلوک های محکم بسته شده اند، و انتهای دیگر با بار به علت استرس و فشار به حالت تعلیق درآمده است تا داده ها برای طراحی ارائه شوند. استفاده از جرم به پرتوها، پرتو را گسترش می دهد و باعث می شود که پرتو به سمت خم شدن حرکت کند. مقدار انحراف متناسب با بار اعمال شده به پرتوها است. فشار توسط انحراف از پرتو تقسیم بر طول اولیه پرتو یافت می شود. استرس را می توان با استفاده از مقدار نیرو اعمال شده تقسیم بر روی سطح مقطع پرتو. گراف استرس-کرنش سپس ترسیم می شود و مدول یانگ با استفاده از شیب نمودار تعیین می شود.

نسخهها کار میکند ذکر

اشبی، M F. انتخاب مواد در طراحی مکانیکی. Butterworth-Heinemann: اکسفورد، 1999. چاپ.

G، تاتنهام، G تاتنهام و D MacKenzi. "راهنما از آلومینیوم،" متالورژی فیزیکی و فرآیندهای (2003): 403. چاپ.

بین المللی، ASTM. روش های استاندارد برای تست کشش مواد فلزی. کتاب سالانه West Conshohocken: ASTM International، 2015. چاپ.

M، Radovic. "مقایسه تکنیک های مختلف تجربی برای تعیین خواص کششی جامدات". علوم و مهندسی مواد (2004): 368. چاپ.

پیکسوتو، دانیل و همکاران تعيين مدول جوانان: روشهاي مختلف. کنفرانس بین المللی مکانیک تجربی. porto: گروه مهندسی مکانیک (DEMec)، دانشگاه پورتو، پرتغال، 2012. چاپ.

پیوست ها:
پروندهشرححجم فایل
این فایل را دانلود کنید (design_project_report_for_engineering_mechanics.pdf)گزارش پروژه طراحی برای مکانیک مهندسیگزارش پروژه طراحی برای مکانیک مهندسی358 کیلوبایت

نمونه های بیشتر نمونه

پیشنهاد ویژه!
استفاده کنید کوپن: UREKA15 برای دریافت 15.0٪ تخفیف بگیرید

همه سفارشات جدید در:

نوشتن، بازنویسی و ویرایش

سفارش