عزیزان برای مبحث مقاومت و جریان و محرک چه زمانی از سیگما استفاده می کنیم؟ معرکه میدم

در مکانیک مواد، مقاومت مصالح در واقع توانایی استحکام آن‌ها در برابر بار اعمال شده بدون خرابی و تغییر شکل پلاستیک است. مقاومت مصالح اساساً رابطه بین بارهای خارجی اعمال شده بر روی یک ماده و تغییر شکل یا تغییر در ابعاد مواد را در بررسی می‌کند. در طراحی سازه‌ها و ماشین‌آلات، بسیار مهم است که این عوامل مورد توجه قرار گیرد تا مواد انتخاب شده از مقاومت کافی برای پایداری در برابر بارها و نیروهای اعمال شده و حفظ شکل اصلی خود برخوردار باشند. مقاومت مصالح، توانایی مقاومت در برابر بارهای وارده بدون شکست و تغییر شکل است. در این پست به بررسی چند مورد از مفاهیم مقاومت مصالح می‌پردازیم. دیاگرام آزاد جسم (Free Body Diagram) اولین قدم برای به دست آوردن نیروهای وارد به یک جسم، ترسیم دیاگرام آزاد از آن است. اشتباه در محاسبه‌ی نیروهای وارد به یک جسم باعث می‌شود که شرایط تعادل و تجزیه و تحلیل نادرستی داشته باشیم. برای رسم دیاگرام آزاد جسم، در ابتدا جسم از تمام اعضای اطرافش، از جمله زمین، جدا می‌شود و فقط نیروهای آن‌ها بر روی شکل آزاد نشان داده می‌شود. وزن جسم و سایر نیروهای خارجی مانند گریز از مرکز، اینرسی و غیره نیز باید در نمودار لحاظ شود. و فرض بر این است که آن‌ها در مرکز ثقل جسم وارد می‌شوند. در این ترسیم، نیروهایی که در بین عناصر آن جسم قرار دارند نباید وارد نمودار شوند. نیروهای شناخته شده‌ای که روی جسم وارد می‌شوند، باید با بزرگی و جهت گیری مناسب نشان داده شوند. پس از تکمیل دیاگرام آزاد جسم، معادلات تعادل استاتیکی اعمال و حل می‌شوند. این دیاگرام برای بدست آوردن تنش‌ها و کرنش‌ها در مراحل بعدی به کار می‌آید تفاوت تنش و نیرو تا بحال به این فکر کرده اید که چرا در مقاومت مصالح از تنش و کرنش استفاده می‌کنیم؟ می دانیم که بار لازم برای تغییر شکل در یک مؤلفه‌ی کوچک، کمتر از بار لازم برای ایجاد همان تغییر در یک جزء بزرگتر همان ماده است. بنابراین، بار (نیرو) اصطلاح مناسبی برای توصیف مقاومت نیست. درعوض، ما می‌توانیم از نیرو (بار) در واحد سطح یا همان تنش (σ = F / A) استفاده کنیم. برای یک ماده معین بدون توجه به اندازه‌ آن، تنش تا زمانی که جسم تغییر شکل دهد، ثابت است. در این تعریف، کرنش نیز متغیر بسیار مهمی است، زیرا تغییر شکل یک شی را تعریف می‌کند. به طور خلاصه، رفتار مکانیکی جامدات معمولاً توسط روابط میان تنش و کرنش تعریف می‌شود. در یک تغییر شکل الاستیک، تنش و کرنش رابطه‌ی خطی با یکدیگر دارند و از قانون هوک پیروی می‌کنند. اما در یک تغییر شکل پلاستیک، تنش و کرنش رفتارهای غیرخطی را نشان می‌دهند. تنش چیست؟ در علم مکانیک و مواد، تنش با حرف کوچک یونانی sigma) σ) نشان داده می‌شود و یک مقدار فیزیکی است که بیانگر نیروهای داخلی است که ذرات همسایه یک ماده به طور مداوم بر یکدیگر اعمال می‌کنند، در حالی که کرنش اندازه‌گیری تغییر شکل مواد است و یک مقدار فیزیکی نیست. اگر چه اندازه‌گیری مستقیم شدت تنش غیرممکن است، اما می‌توان بار خارجی و مساحتی را که اعمال می‌شود را اندازه‌گیری کرد و از این راه تنش را محاسبه کرد. تنش (σ) را می‌توان با بار در واحد سطح یا نیروی (F) اعمال شده در هر سطح مقطع (A) عمود بر نیرو برابر دانست: تنش کششی یکی از متداول‌ترین تست‌های تنش-کرنش مکانیکی با کشش انجام می‌شود. تنش کششی، تنشی است که در آن، دو بخش ماده از هر طرف تمایل به جدا شدن از یکدیگر یا کشیدگی (بلند‌تر شدن) دارند. ظرفیت یک ماده یا ساختار برای تحمل بارهای کششی، به عنوان مقاومت کششی نهایی (UTS) شناخته