الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 88000 تومان
(ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۳۶
کد مقاله
MEC36
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
مقدمه ای بر مکانیک مواد – بخش ۱: فصل سوم- پیچش
نام انگلیسی
Introduction to Mechanics of Materials – part1 – chap3: Torsion
تعداد صفحه به فارسی
۸۰
تعداد صفحه به انگلیسی
۵۱
کلمات کلیدی به فارسی
مکانیک مواد- تنش – کرنش- بارگذاری محوری – پیچش
کلمات کلیدی به انگلیسی
Mechanics of Materials- Stress – Strain- Axial Loading – Torsion
مرجع به فارسی
انتشارات بوکبون- رونالد جانکو- برانیسلاو هاکو
پروفسور کارل فریدریسک- دانشگاه اوستراوا- جمهوری چک
پروفسور میلان زمینداک- دانشگاه زیلینا- جمهوری اسلواکی
دکتر میکل چکان- کانادا
مرجع به انگلیسی
Bookboon pub inc. Roland Janco- Branislav Hucko- University of Ostrava- Czech Republic- Dr. Michal Cekan- Canada
کشور
کانادا- جمهوری چک و اسلواکی
مقدمه ای بر مکانیک مواد
مقدمه ای بر مکانیک مواد- بخش ۱
فصل سوم – پیچش
۳-۱- مقدمه
در فصل قبل اعضای محوری بارگذاری شده را بررسی کرده و تنش و کرنش در این اعضا را تحلیل کردیم. اما فقط نیروی داخلی در راستای محور هر عضو را در نظر گرفتیم، بدون اینکه هیچ نیروی داخلی دیگری را در نظر بگیریم. حال می خواهیم تنش و کرنش را در اعضایی که در معرض کوپل پیچشی یا گشتاور پیچشی T و قرار می گیرند را برررسی کنیم، شکل ۳-۱٫ گشتاورهای پیچشی اندازه یکسان و جهت مخالف هم دارند و می توان آنها را با فلش های منحنی شکل یا بردار کوپل نشان داد، شکل ۳-۲٫
اعضایی که تحت پیچش هستند در بسیاری از کاربردهای مهندسی وجود دارند و برای انتقال قدرت از یک نقطه به نقطه دیگر مورد استفاده قرار می گیرند. این شافت ها نقش مهمی در صنعت برق و اتومبیل سازی ایفا می کنند. برخی از کاربردها در شکل ۳-۳ ارائه شده است.
این فصل شامل دو راهکار مختلف برای حل مسائل مربوط به پیچش است. ابتدا تئوری ای برای اعضایی با سطح مقطع دایره ای ( به طو خلاصه اعضای دایره ای ) ارائه می دهیم و سپس این تئوری را برای اعضای غیر دایره ای بسط می دهیم.
مکانیک مواد ۳ پیچش
۳-۲- تغییرشکل در یک شافت دایره ای
اجازه دهید یک شافت دایره ای که یک طرف آن در نقطه B تکیه داده شده و طرف دیگرش آزاد است را بررسی کنیم، شکل ۳-۳٫ شافت طول L و سطح مقطع دایره ای ثابت A دارد. اگر گشتاور پیچشی T در نقطه C ( انتهای آزاد شافت) اعمال شود، آنگاه شافت پیچ خواهد خورد؛ یعنی انتهای آزاد حول محور شافت تحت زاویه پیچش φ خواهد چرخید و محور شافت بعد از اعمال بار همچنان مستقیم باقی خواهد ماند.
۳-۳- تنش در ناحیه الاستیک
اجازه دهید مقطع BC در شافت دایره ای با قطر ثابت D و طول L که در معرض گشتاور پیچشی T و در انتهایش قرار گرفته است را بررسی کنیم، شکل ۳-۹٫ با به کارگیری روش مقطع زدن می توانیم شافت را در نقطه دلخواه Q به دو قسمت دلخواه BQ و QC تقسیم کنیم. جهت برقراری شرایط تعادل برای هر قسمت باید قسمت جدا شده را با نیروهای داخلی اش ترسیم کنیم. در این مورد، از معادلات تعادل فقط برای گشتاور پیچشی T(x) مقادیر غیرصفر بدست می آید، شکل(a)3-10. این گشتاور پیچشی برایند تمام المان های نیروی برشی dF که بر نقطه Q اعمال می شوند می باشد، شکل (b)3-10. اگر قسمت BQ تحت پیچش قرار گیرد می توانیم بنویسیم:
۳-۴- زاویه پیچش در ناحیه الاستیک
هنگام بررسی تغییرشکل یک شافت دایروی که در معرض گشتاور پیچشی T قرار دارد، شکل ۳-۱۲، می توان دید که انتهای آزاد C حول شافت و تحت زاویه پیچش φ می چرخد. کل شافت بعد از اعمال بار در ناحیه الاستیک باقی می ماند. شافت مورد بررسی سطح مقطع دایره ای ثابت با حداکثر شعاع R و طول L دارد. حال معادله (۳-۳) که در آن حداکثر کرنش برشی و زاویه پیچش چنین رابطه ای با هم داشتند را یادآوری می کنیم:
مکانیک مواد ۳ پیچش
۳-۵- شافت های نامعین استاتیکی
تاکنون در مورد مسائلی که از نظر استاتیکی معین بودند بحث کردیم. اما مواردی وجود دارند که گشتاور پیچشی داخلی را نمی توان فقط با استفاده از اصول استاتیک تعیین کرد. برای سادگی اجازه دهید یک مسئله ساده را بررسی کنیم، شکل ۳-۱۳٫ در این مورد نمی توانیم مسئله را فقط از معادلات تعادل استاتیکی حل کنیم. مشکل اصلی این مسئله این است که تعداد نیروهای عکس العمل نامعلوم بیشتر ار تعداد معادلات تعادل است. از نظر ریاضی این مسئله بدشرطیده است. در مورد مسئله ما یک معادله تعادل چنین خواهد بود:
۳-۶-طراحی شافت های انتقال
در طراحی شافت های انتقال مشخصه های اصلی که باید مد نظر قرار گیرند توانی که باید منتقل شود و سرعت چرخشی هستند. حال وظیفه ما انتخاب ماده ، نوع و اندازه سطح مقطع جهت ارضاء شرایط استحکام می باشد؛ یعنی هنگامی که شافت توان مورد نیاز را با سرعت مشخصی انتقال می دهد حداکثر تنش برشی نباید بیشتر از تنش برشی مجاز باشد:
۳-۷- پیچش اعضای غیردایره ای
تمام فرمول های اخیر بر اساس تقارن محوری اعضای تغییرشکل یافته بدست آمده بودند. حال اجازه دهید شافتی با سطح مقطع مربعی را بررسی کنیم، شکل ۳-۱۴٫ نتایج تحربی نشان میدهد که سطح مقطع هایی از این نوع از صفحه اصلی شان منحرف می شوند. بنابراین نمی توانیم روابطی که برای اعضای دایره ای صادق بود را در این موارد به کار ببریم. برای مثال، برای یک شافت دایره ای تنش برشی در راستای فاصله از محور به صورت خطی تغییر می کند، لذا انتظار می رود تنش ماکزیمم در گوشه های سطح مقطع مربعی بوجود می آید، اما در واقع تنشها در گوشه ها معادل صفر هستند.
۳-۸- اعضای توخالی با دیواره نازک
در بخش قبل اعضایی با سطح مقطع غیر دایره ای که در معرض بارگذاری پیچشی قرار داشتند را بررسی نمودیم. نتایج بدست آمده در بخش قبلی نیازمند تئوری پیشرفته الاسیسیته بودند و برای اعضای توخالی با دیواره نازک می توانیم محاسبات ساده ای انجام دهیم تا به نتیجه مطلوب برسیم.
مکانیک مواد ۳ پیچش
۳-۹- مثال ها، مسائل حل شده و حل نشده
مسئله ۳-۱
برای شافت فولادی با گشتاور پیچشی T=2400Nmکه در شکل ۳-۳۱ نشان داده شده است (G=77 GPa). تعیین کنید: (a) ماکزیمم و مینیمم تنش برشی در شافت و (b) زاویه پیچش در انتهای آزاد شافت. ابعاد شافت از این قرار است:
مسئله ۳-۱۰
یک شافت نامعین استاتیکی را در نظر بگیرید که قسمت BH طول L و قطر D و قسمت دیگر آن یعنی BC طول L و قطر ۲D دارد. شافت در هر دو انتهایش به تکیه گاههای ثابتی متصل شده است و یک گشتاور پیچشی T در نقطه C به آن اعمال می شود (شکل ۳-۶۰). ماکزیمم تنش برشی در قسمت BC و CH و نیروی عکس العمل در تکیه گاه در نقطه H را تعیین کنید
مسئله ۳-۱۲
یک تیر آهنی زاویه دار با طول ۱٫۲۵m با سطح مقطع L وجود دارد (شکل ۳-۶۲). می دانیم که تنش برشی مجاز برابر و مدول الاسیسیته G=77 GPa است. با نادیده گرفتن اثر تمرکز تنش تعیین کنید: (a) بیشترین مقدار گشتاور پیچشی T که ممکن است اعمال شود، (b) زاویه پیچش در انتهای آزاد تیر.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
