تعلّم حساب نسبة الإجهاد للتعب
تقارن نسبة إجهاد التعب R الإجهاد الأصغر في دورة بالإجهاد الأكبر فيها. وتصف طبيعة الإجهاد المتوسط للدورة، وليست مدى إجهاد أو نسبة استخدام مقاومة.
ماذا يقول القانون؟
اقسم σmin الموقعة على σmax الموقعة. تعطي الدورة المعكوسة تماماً من −100 إلى +100 MPa قيمة R = −1، بينما تعطي دورة من الصفر إلى الشد R = 0.
افهم الرموز بلغة بسيطة
- σmin
- الإجهاد الأدنى
الإجهاد الحدّي الموقّع في دورة التحميل نفسها؛ استخدم اصطلاح الشد والضغط نفسه للقيمتين.
MPaالميغاباسكال يساوي N/mm² واحداً و1000 kPa.
- σmax
- الإجهاد الأقصى
الإجهاد الحدّي الموقّع في دورة التحميل نفسها؛ استخدم اصطلاح الشد والضغط نفسه للقيمتين.
MPaالميغاباسكال يساوي N/mm² واحداً و1000 kPa.
- R
- الناتج المطلوب
نسبة الإجهاد للتعب. تُختزل وحدات الإجهاد المتطابقة وتحمل الإشارة معلومات عن الانعكاس خلال الدورة.
نسبة / بلا وحدة
وحّد الوحدات أولاً
استخدم وحدتي إجهاد متطابقتين، وهما هنا MPa، كي تُختزلا. تكون R بلا وحدة وقد تكون سالبة. ويجب أن يكون الإجهاد الأكبر غير صفري كي تُعرّف النسبة.
الافتراضات قبل الحساب
نفترض انتماء الحدين إلى الدورة والنقطة ومركبة الإجهاد نفسها، مع الشد موجباً والضغط سالباً. اشترط σmax ≥ σmin، لكن لا تفرض وقوع جميع النسب الصحيحة داخل المجال 0–1.
لنحلّ مثالاً معاً
اقرأ المعطيات، واتبع كل عملية، ثم افحص معنى النتيجة.
اقرأ المعطيات التالية كمسألة دراسية واحدة. احسب المطلوب وفسّر النتيجة بوحدة الخرج، ثم اتبع الخطوات قبل الانتقال إلى المثال الثاني.
- σmin · الإجهاد الأدنى
- 50 MPa
- σmax · الإجهاد الأقصى
- 200 MPa
احتفظ بإشارة الإجهاد الأصغر
تبقى القيمة الصغرى الضاغطة سالبة ضمن اتفاق الشد الموجب المختار.
(50) = 50 MPaاقسم على القيمة الكبرى الجبرية غير الصفرية
تُختزل وحدات الإجهاد المتطابقة وتحمل الإشارة معلومات عن الانعكاس خلال الدورة.
(50) ÷ (200) = 0.25
هل تبدو نتيجة المثال منطقية؟
يعطي تساوي الحدين غير الصفريين R = 1 ومدى إجهاد صفرياً. وضرب الحدين في العامل الموجب نفسه يُبقي R دون تغيير.
مثال ثانٍ مشروح — معطيات مختلفة
في المسألة الثانية تتغيّر بعض المعطيات. توقّع اتجاه تغيّر الناتج، ثم احسبه من المعطيات الجديدة دون إعادة استخدام إجابة المثال الأول.
- σmin · الإجهاد الأدنى
- -100 MPa
- σmax · الإجهاد الأقصى
- 100 MPa
احتفظ بإشارة الإجهاد الأصغر
تبقى القيمة الصغرى الضاغطة سالبة ضمن اتفاق الشد الموجب المختار.
(-100) = -100 MPaاقسم على القيمة الكبرى الجبرية غير الصفرية
تُختزل وحدات الإجهاد المتطابقة وتحمل الإشارة معلومات عن الانعكاس خلال الدورة.
(-100) ÷ (100) = -1
جرّب قيمك الآن
غيّر قيمة أو وحدتها؛ تعرض الطريقة نفسها حسابك خطوة بخطوة.
تتحدّث النتيجة عند الحساب فقط، ويبقى المثال المشروح أعلاه دون تغيير.
دورك الآن — اختبر فهمك
حلّ هذه المسألة المستقلة بنفسك باستخدام القيم أدناه فقط؛ فمعطيات المثالين المشروحين مختلفة. اكتب الناتج المطلوب بالوحدة التي تختارها.
- σmin · الإجهاد الأدنى
- -40 MPa
- σmax · الإجهاد الأقصى
- 160 MPa
أوجد: تعلّم حساب نسبة الإجهاد للتعب
تلميح دون كشف الإجابة
اقسم σmin الموقعة على σmax الموقعة. تعطي الدورة المعكوسة تماماً من −100 إلى +100 MPa قيمة R = −1، بينما تعطي دورة من الصفر إلى الشد R = 0.
استخدم وحدتي إجهاد متطابقتين، وهما هنا MPa، كي تُختزلا. تكون R بلا وحدة وقد تكون سالبة. ويجب أن يكون الإجهاد الأكبر غير صفري كي تُعرّف النسبة.
اعرض حل التدريب كاملاً
قارن الخطوات بحلك؛ عرض الحل لا يضع علامة إكمال للدرس.
احتفظ بإشارة الإجهاد الأصغر
تبقى القيمة الصغرى الضاغطة سالبة ضمن اتفاق الشد الموجب المختار.
(-40) = -40 MPaاقسم على القيمة الكبرى الجبرية غير الصفرية
تُختزل وحدات الإجهاد المتطابقة وتحمل الإشارة معلومات عن الانعكاس خلال الدورة.
(-40) ÷ (160) = -0.25
تجنّب الخطأ الشائع
لا تقسّم مدى الإجهاد على الإجهاد الأكبر، ولا تستخدم المقادير المطلقة بدلاً من الإشارات، ولا تقسّم على الصفر عندما تكون القيمة الكبرى صفراً. وتعني R السالبة شيئاً فيزيائياً وليست خطأ تلقائياً.
متى تصلح الطريقة، وما حدودها؟
قد تنتج دورة ضغط كاملة R > 1 ضمن هذا الاتفاق الجبري لأن الإجهادين سالبان. ولا تحدد النسبة تخفيض مقاومة التعب؛ بل استخدم إجراء إجهاد متوسط أو تعب ملائماً للمادة.
للدراسة والفهم، لا لاعتماد منشأ حقيقي أو عملية في الموقع أو تصميم. تتطلب الأعمال الفعلية الكود والملحق الوطني الصحيحين ومراجعة مهنية.
فهمت فكرة. واصل التعلّم.
تُحفظ العلامة الاختيارية في هذا المتصفح فقط. هي ملاحظة تقدّم شخصية وليست شهادة.
المصادر وللمزيد من القراءة
تفتح المراجع في تبويب جديد وتشرح المبادئ الأساسية. النص التعليمي والأمثلة هنا من إعداد SimpleFlick؛ ولا يعني الاستشهاد اعتماد الجهات المصدر لهذه الحاسبة.
موضوع القراءة: نسبة الإجهاد للتعب. دورات الإجهاد ومداها والعمر تحت التحميل المتكرر. الضرر التراكمي الخطي تبسيط لا يحسب تأثير تسلسل الأحمال.
آخر تحديث للدرس: · فُحص المثالان والمسألة التدريبية المستقلة مقابل تنفيذ عددي مستقل عالي الدقة. يتحقق ذلك من الحساب للنموذج المحدد، ولا يُعد اعتماداً هندسياً.