تم النشر اليوم [dadate] | حد الخضوع

حد الخضوع وحد القطع لبعض المواد

ملحوظة: تعتمد تلك الخواص على طريقة التصنيع ووجود شوائب في المادة ونوع السبيكة. المادة حد الخضوع(MPa) حد القطع(MPa) الكثافةg/cm³ Free breaking length(km حديد صلب ASTM A36 steel 250 400 7.85 3.2 Steel, API 5L X65 448 531 7.85 5.8 فولاذ سبيكة ASTM A514 690 760 7.85 9.0 كابلات فولاذ مجدولة 1650 1860 7.85 21.6 سلك البيانو 2200–2482 7.8 28.7 ألياف الكربون (CF, CFK) 5650 1.75 بولي إثيلين HDPE 26–33 37 0.95 2.8 بولي بروبيلين 12–43 19.7–80 0.91 1.3 فولاذ غير قابل للصدأ مدرفل باردا AISI 302 520 860 حديد صب 4.5% C, ASTM A-48 * 172 7.20 2.4 سبيكة تيتانيوم (6% Al, 4% V) 830 900 4.51 18.8 سبيكة ألمونيوم 2014-T6 400 455 2.7 15.1 النحاس 99.9% Cu 70 220 8.92 0.8 سبيكة نحاس ونيكل 10% Ni, 1.6% Fe, 1% Mn, balance Cu 130 350 8.94 1.4 برونز approx. 200+ 550 5.3 3.8 حرير العنكبوت 1150 (??) 1400 1.31 109 الحرير 500 25 أراميد 3620 1.44 256.3 عظام 104–121 130 3 نايلون، 45 75 2 *لا يوجد للحديد الزهر الرمادي حد خضوع معروف بدقة، فهو قد يختلف ما بين 65% - 80 من حد القطع. معادن معاملة حراريا معامل يونغ (GPa) حد الخضوع (MPa) حد القطع/الكسر (MPa) ألمونيوم 70 15–20 40–50 نحاس 130 33 210 حديد 211 80–100 350 نيكل 170 14–35 140–195 سيليكون 107 5000–9000 تانتالوم 186 180 200 قصدير 47 9–14 15–200 تيتانيوم 120 100–225 240–370 تنجستن 411 550 550–620

التعريف

سلوك الخضوع النموذجي لسبائك غير حديدية.1.حد المرونة الحقيقي2.حد التناسب3.حد المرونة4.مقاومة الخضوع عند انفعال 0.2% من الصعب غالبا تعريف الخضوع بسبب التنوع الكبير لمنحنيات الإجهاد-الانفعال للمواد. بالإضافة، يوجد عدة طرق ممكنة لتعريف الخضوع: حد المرونة الحقيقي هو أقل إجهاد تتحرك عنده الانخلاعات. ونادرا ما يستخدم هذا التعريف لأن الانخلاعات تتحرك عند إجهادات منخفضة جدا، والكشف عن هذه الحركة صعب جدا. حد التناسب يكون الإجهاد تحت هذه القيمة متناسبا مع الانفعال وفق قانون هوك، فيكون منحني الإجهاد-الانفعال خطا مستقيما، ويمثل ميل هذا الخط معامل المرونة للمادة. حد المرونة (مقاومة الخضوع) تكون التشوهات بعد حد المرونة دائمة. وهو أقل إجهاد يمكن أن تقاس عنده التشوهات الدائمة. وهذا يتطلب عملية يدوية من التحميل ثم نزع التحميل وتعتمد الدقة علة الجهاز ومهارة المستخدم. وحد المرونة للوحدات المرنة مثل المطاط أكبر من حد التناسب. كما أظهرت قياسات الانفعال الدقيقة أن الانفعال اللدن يبدأ عند إجهادات منخفضة. نقطة الخضوع المتجاوزة (إجهاد الضمان) وهي أكثر قياسات القوى استخداما للمعادن، ويمكن إيجادها من منحني الإجهاد-الانفعال كما يظهر في الشكل. ويستخدم الإجهاد اللدن الاصطلاحي 0.2% لتعريف نقطة الخضوع المتجاوزة وقد تستخدم قيم أخرى اعتمادا على المادة والتطبيقات. وقيمة التجاوز تكتب كلاحقة سفلية مثل، Rp0.2=310 MPa. وفي بعض المواد التي ليس لها منطقة خطية جوهرية ولذلك تعرف قيم للإجهاد محددة بدلا عنها. ومع أن هذه الطريقة تبدو اعتباطية، فإن هذه الطريقة لا تسمح بمقارنة عادلة للمواد. نقطة الخضوع العليا ونقطة الخضوع الدنيا بعض المعادن مثل الفولاذ الطري أو المطاوع صلب كربوني تصل إلى نقطة خضوع عليا قبل أن تهبط بسرعة إلى نقطة خضوع دنيا. واستجابة المادة خطية حتى نقطة الخضوع العليا ولكن نقطة الخضوع الدنيا تستخدم في هندسة الإنشاءات كقيمة تحفظية. إذا أجهد المعدن حتى نقطة الخضوع العليا وما بعدها فقد تتشكل أحزمة لودر Lüder band.

إجهاد مرن

"الإجهاد الميكانيكي" (σ) وتغير الاستطالة (ε) ؛ منحنى شد قضيب ألمونيوم 1. أقصى حد للخضوع 2. حد الخضوع 3. حد التناسب 4. حد القطع 5. Offset strain (typically) 0.2% يبين الشكل منحني تغير استطالة ε قضيب من المادة واقع تحت تأثير قوة شد σ من طرفيه (إجهاد ميكانيكي). في البدء يتزايد طول القضيب تزايد تناسبي مع قوة الشد؛ في تلك المنطقة يكون القضيب مرنا بحيث يعود إلى طوله الأصلي عند إزالة قوة الشد (الإجهاد)، هذه هي المنطقة التي يكون فيها المادة مرنا أو لينا.وعندما تتعدى قوة الشد تلك المنطقة تبدأ العينة تستطيل بطريقة غير عكسية، أي بإزالة قوة الضغط يتغير شكل العينة وتستطيل شيئا ما. هذا التغير في اسطالة العينة يزداد بزيادة قوة الشد، حتى تصل إلى النقطة 3 وتسمى «مقاومة الشد» أو أقصي حد للخضوع. وعندما تزيد قوة الشد عن تلك المنطقة فإن القضيب لا يستطيع تحمل إجهاد أكثر من ذلك وينقطع عند النقطة 4 . يقاس الإجهاد الميكانيكي بالقوة الواقعة على مساحة مقطع العينة الصلبة، أي نيوتن/مليمتر مربع أو ميجا باسكال. توجد خاصية تستخدم كثيرا في الهندسة الميكانيكية وهي تسمى «حد المرونة» وتعريفها كالآتي: حد المرونة هو مقدار الإجهاد الميكانيكي الذي يجعل العينة تستطيل بمقدار 2و0%. هذا الحد هو النقطة 5 في الشكل.

شرح مبسط

حد خضوع أو حد مرونة (بالإنجليزية: Yield strength) في الفيزياء والهندسة الميكانيكية هو أحد خواص المادة الصلبة، وهو يعطي مقدار الإجهاد الميكانيكي الذي تتحمله مادة عند شدها من جهتين من دون أن يتغير شكلها بعد زوال الإجهاد. حتى ذلك الحد من الإجهاد تعود قطعة المادة (حديد، أو نحاس، أو سبيكة، أو بلاستيك) إلى شكلها الابتدائي بعد زوال الشد الموثر، وتوصف في تلك المنطقة من قوة الشد بأنها لينة أو مرنة.

2025-11-15 16:38:43

تعرف على - اتصل بى - قريب - عربى - نرمى - مصبغة - حراج - الدليل الصحى العربى - أخبار - مجلس - دليل الأطباء الكويتي - دليل الأطباء السعودي - دليل الأطباء الإماراتي - دليل الأطباء العماني - دليل الأطباء البحريني - دليل الأطباء القطري - دليل الأطباء الأردني - دليل الأطباء اللبناني - دليل الأطباء السوري - دليل الأطباء المصري - دليل الأطباء المنوع -