خواص مکانیکی مواد
خواص مکانیکی مواد
منظور از خواص مکانیکى، واکنش مواد در برابر نیروها و بارهاست. عکسالعمل مواد در برابر نیروهاى واردشونده، به ساختمان مولکولى آنها بستگى دارد. آن قسمت از علم مکانیک که صرفاً به بررسى نیروها و واکنشها مىپردازد «استاتیک» نامیده مىشود و بخشی از آن که واکنش ماده به نیروهاى اعمالشده و تغییر شکلهاى جزئىِ ناشی این از نیروها را مورد بررسى قرار گیرد، «مقاومت مصالح» نام دارد.
قطعات بر اثر اِعمال نیرو نباید از بین بروند؛ بنابراین برای اینکه مطمئن بشویم قطعه مورد نظر خواص فیزیکی لازم را دارد، باید هنگام انتخاب جنس، شکل، اندازه و طرز ساخت، محاسبههایی انجام دهیم. مثلاً برای تولید رینگهای خودرو، باید محاسبات اولیهای انجام دهیم تا شرایط مادة مورد نیاز بر حسب نوع خودرو، حداکثر سرعت و حداکثر بار قابل حمل توسط آن، مشخص شود.
در اینجا به برخى از اصطلاحات رایج میپردازیم که مؤلفههاى مؤثر در بررسى خواص مکانیکى را توضیح میدهند.
1. تنش - stress :عبارت است از «مقدار نیروى وارد بر واحد سطح». مقدار تنش از تقسیم نیروى وارد بر جسم بر مساحت سطح مقطع جسم به دست مىآید. شاید فکر کنید این تعریف به مفهوم فشار در فیزیک دبیرستان خیلی نزدیک است، اما همانطور که دقت کردهاید، در اینجا شرط عمود بودن مؤلفهی نیروی وارد بر سطح، وجود ندارد.
2. خستگى - fatigue :
گاهی در قطعهای از یک ماشین کارخانه، شکستگیهایی به وجود میآید. ولی پس از بررسی مشخص میشود که میزان تنش وارد بر قطعه، از حد مجاز کمتر بوده. اما چرا گسیختگی ایجاد شده است؟ علت این پدیده آن است که بطور پیوسته مقدار بار معینی بر قطعه وارد میشود. یعنی مقدار تنش خاصی، بهدفعات بر آن وارد شده است. به این گسیختگیها، «گسیختگی خستگی» میگویند.
3. کُرنش - strain:
به طور کلى، تمام مواد بر اثر نیرویی هرچند ناچیز، دچار تغییر شکل (تغییر ابعاد) مىشوند. به تغییر ابعاد یا اندازههای جسم، بر اثر تنش «کُرنش» مىگویند؛ مثل فنری که بهواسطه وارد کردن نیرو بر آن کشیده یا فشرده می شود.
تعریفهای ذکر شده، اصلیترین مفاهیمِ خواص مکانیکیاند. گروهی دیگر از اصطلاحات هستند که از این تعریفها ناشی میشوند. مثلاً به مقاومت ماده در برابر تغییر شکل «استحکام» میگویند و یا مقاومت ماده در برابر خراشیدن، ساییدگی، بُرادهبرداری و بُرش را «سختی» مینامند.
دراینجاهرچه میخواهد دل تنگت بگو