من در تعجبم که بین طناب فولادی و میله فولادی با قطر یکسان و ساخته شده از همان فولاد کدام یک قوی تر است؟
آزمایش می تواند این باشد: طناب/میله را به سقف بچسبانید و یک جرم را تا زمانی که بشکند معلق کنید
2: آیا میتوانم مقداری هم اندازه داشته باشم؟ مثلا طناب 2 برابر محکمتر از میله است؟
من فقط می توانم در مورد فولاد و آلومینیوم صحبت کنم که تجربه مهندسی با آن ها را در ازمایشگاه مقاومت مربوط به رشته خودم هوافضا داشته ام. پاسخ این است که یک میله جامد قوی تر از یک میله رشته ای در همان ناحیه خواهد بود. چند اثر وجود دارد که باید در نظر گرفته شود، و بیشتر آنها در برابر کابل های رشته کار می کنند.
جلوه های هندسه. رشته ها صاف نیستند و بنابراین کشیدن آنها باعث فشار تماس بین لایه های رشته می شود که بر تنش طبیعی می افزاید. همچنین زاویه مارپیچ αα باعث می شود که نیروی کششی داخلی برابر با نیروی خارجی تقسیم بر cosαcosα شود. سپس تنش طبیعی داخلی σN=FAcosα>FAσN=FAcosα>FAاست. به همین دلیل استاندارد کاهش درجه بندی کابل ها را بر اساس تعداد لایه ها فراهم می کند. مقادیر معمولی در حدود 88%…92%88%…92% برای لایههای بیرونی و 94%…98%94%…98%برای رشتههای هسته هستند.
اثرات پوستی کابلهای رشتهای تقریباً همیشه از مواد عملیات حرارتی استفاده میکنند که باعث میشود پوست رشته قویتر از هسته باشد. بنابراین به طور کلی هرچه قطر یک رشته کوچکتر باشد، تنش نهایی بیشتر است. استثنا می تواند مواد نرم مانند آلومینیوم 1350-O یا مشابه باشد. این اثر پوستی به عنوان تابعی از قطر رشته d در اینچ مشخص می شود:
آلومینیوم، d<0.14: sf=1.213-2.185d
آلومینیوم، d≥0.14: sf=0.972-0.402d
فولاد، d=all: sf=1.1277−1.096d
Alumoweld، d=all: sf=1.377−2.936d
خستگی. رشتهها انعطافپذیر هستند (به همین دلیل استفاده میشوند) اما تماسهای داخلی ممکن است به دلیل حرکات تکراری کوچک بین رشتهها باعث شکستگیهای فرسایشی شوند. به همین دلیل است که پیش بینی عمر خستگی یک کابل رشته ای بسیار سخت تر از یک میله جامد است و معمولاً از نظر ارزش بسیار کمتر است.
تعیین کمیت سخت کاری
قدرت، ττ، نابجایی به مدول برشی، G، بزرگی بردار برگر، b، و چگالی نابجایی،بستگی دارد
τ=τ0+Gαbρ1/2⊥ τ=τ0+Gαbρ⊥1/2
که در آنτ0τ0 استحکام ذاتی ماده با چگالی نابجایی کم است و αα یک ضریب تصحیح مخصوص ماده است
نخستین نظر را ایجاد نمایید !