توضیحات

دانلود پایان نامه مهندسی عمران

تحلیل پلاستیک یک سازه

مقدمه

بحث دربارة حالت جریان خمیری در فلزات بصورت زیر از طریق درك مستقیم انجام می‌شود: هرگاه نواری از فولاد در نظر گرفته شود كه یك طرف آن درگیره‌ای ثابت شده و بطرف دیگرش نیروی خمشی وارد آید، طرف آزاد خم میگردد. اگر مقدار نیروی وارده زیاد نباشد وقتی نیرو برداشته شود انتهای آزاد نوار بحالت اولیه برگشت خواهد یافت طوریكه هیچگونه تغییر شكل محسوس در نوار باقی نمی‌ماند. هرگاه نیروی وارد به انتهای آزاد بزرگ باشد پس از برداشت نیرو دیگر جسم بحالت اول بر نمی‌گردد ومقداری از تغییر شكل در آن بطور دائم خواهد ماند و گفته می‌شود كه تغییر شكل خمیری در جسم ایجاد گردیده است. منظور ما این نیست كه معلوم كنیم چرا تغییر شكل خمیری در جسم تولید شده است بلكه می‌خواهیم تعیین كنیم كه از نظر عوامل وارد بجسم مانند تنشها- كرنشها- و بارها چه پدیده‌هائی در جسم بوجود آمده است.

بطور خلاصه، حالت خمیری عبارتست از خاصیت اجسام سخت وقتی كه تحت اثر بارهای خارجی تغییر شكل دائمی در آنها ایجاد شود، حالت ارتجاعی یا الاستیسیته عبارتست از خاصیت جسم سخت كه تغییر شكل حاصله در آنها با برداشتن بار از بین رفته و بشكل اول برگشت پیدا كند. در حقیقت تعریف اجسام ارتجاعی كاملاً تصوری می‌باشد زیرا اجسام طبیعی پس از برداشت نیروهای وارده كم و پیش مقداری از تغییر شكل را در خود نگه‌میدارد و لو میزان نیروی موثر آنها كم باشد.برای چنین اجسام ارتجاعی مقدار تغییر شكل تولید شده بقدری كم است كه در اثر بارهای كوچك قابل اندازه‌گیری نیست. بنابراین نظریة پلاستیسیته در حالاتی بكار برده می‌شود كه بارهای وارد جسم بمقداری باشد كه تغییر شكلهای دائمی حاصله در جسم قابل‌ اندازه‌گیری باشد.

نظریة حالت خمیری اجسام را میتوان به دو قسمت تقسیم كرد. در یك قسمت عملیات تغییر فرم دادن فلزات مانند چكش‌كاری- حدیده‌كاری- تزریق- نورد‌كاری و غیره بررسی می‌شود كه در آنها تغییر شكلهای خمیری (پلاستیكی) به مقدار زیاد مشاهده می‌شود.برای این نوع مسائل می‌توان از كرنشهای ارتجاعی صرف‌نظر كرد و فلز را می‌توان خمیری كامل فرض نمود. در قسمت دیگر دسته‌ای از مسائل قرار می‌گیرد كه مقدار كرنشهای خمیری در مقابل كرنشهای ارتجاعی كوچك است این قسمت یا نوع دوم از كرنشها برای طراحان ماشینها و محاسبان سازه‌ها در درجه اول اهمیت است. با توجه فراوانی كه اخیراً روی تقلیل وزن هواپیما- موشكها- كشتی‌های فضائی و نظایر آنها بكار میرود دیگر طراحان این دستگاهها نمی‌توانند ضرائب اطمینان را در سطح بالا در نظر بگیرند و میباید كه حداكثر نسبت بار به وزن را در محاسبات بدست آورند. این نوع محاسبه مطمئناً در ناحیة پلاستیك انجام خواهد شد. حتی در موارد استعمال سادة صنعتی رقابت شدیدی روی كاربرد مصالح و بازده بالاتر وجود دارد.

کلمات کلیدی:

جریان خمیری در فلزات