تحديد معامل مرونة المادة عن طريق قياس العيوب الناتجة عن انعطاف الجائز المحمل بحمولات الانحناء
الملخص
تحديد معامل مرونة المادة عن طريق قياس العيوب الناتجة
عن انعطاف الجائز المحمل بحمولات الانحناء
هيثم أسمر
يقدم هذا البحث نموذجًا نظريًا وحلاً تصميميا للجهاز الذي يحدد معامل المرونة عن طريق ثني المادة (عينات الاختبار) بدلاً من التمدد المعتاد. تم تصميم الجهاز وتجميعه واختباره بنجاح في المختبر. تم إجراء تحديد تجريبي لمعامل المرونة عن طريق قياس انحراف العينات تحت الحمل الثابت بالاضافة لحساب معامل المرونة من العلاقات النظرية بالإضافة الى إجراء القياس على الجهاز و تحليل أخطاء القياس الناتجة عن الجهاز.بالنتيجة تبين أن أخطاء القياس بحدود %2,لذلك يمكن اعتبار أن قيمة معامل المرونة المقاسة على الجهاز المصمم تظل كافية للقيمة النظرية لمعامل المرونة للمواد التي تم تحليلها.
The paper presents a theoretical model and design solution for the device which determines the modulus of elasticity by bending the material (test samples), instead of the usual stretching. The device was designed, assembled and successfully tested in the laboratory. Experimental determination of the elastic modulus was conducted by measuring the deflection of samples under a constant load. The elasticity factor was calculated from the theoretical relations as well as the measuring procedure on the instrument. The measurement errors of the instrument were analyzed. As a result, the measurement errors were found at 2%. Therefore, Values of the elastic modulus resulted from theoretical relations. Measurement was performed and measurement errors, i.e. device errors, were analyzed.
المراجع
RADOVIC, E.; LARA-CURZIO, E.; RIESTER, L. Comparison of different experimental techniques for determination of elastic properties of solids. // Materials Science and Engineering: A. 368, 1-2(2004), 56-70.
AMBER, M. J.; COOKE, K. E.; MANN, A. B.; DERBY, B. Accurate determination of Young's modulus and Poisson's ratio of thin films by a combination of acoustic microscopy and nanoindentation. // Thin Solid Films. 398-399(2001), 299-305.
RHO, J. Y.; ASHMAN, R. B.; CHARLES, H. T. Young's modulus of trabecular and cortical bone material: Ultrasonic and microtensile measurements. // Journal of Biomechanics. 26, 2(1993), 111-119.
KIESEWETTER, L.; ZHANG, J-M. Determination of Young's moduli of micromechanical thin films using the resonance method. // Sensors and Actuators A: Physical. 35, 2(1992), 153-159.
MOTRA, H. B.; HILDEBRAND, J.; DIMMIG-OSBURG, A. Assessment of strain measurement techniques to characterize mechanical properties of structural steel. // Engineering Science and Technology, an International Journal. 17, 4(2014), 260-269.
MIRABEL, E.; REAL, E. On the calculation of deflections in structural stainless steel beams: an experimental and numerical investigation. // Journal of Constructional Steel Research. 54, 1(2000), 109-133.
OLIVER, W. C.; PHARR, G. M. Measurement of hardness and elastic modulus by instrumented indentation: Advances in understanding and refinements to methodology. // Journal of Materials Research. 19, 1(2004), 3-20.
KVETAN, K.; BUČÁNY, M.; BOŠÁK, O.; KUBLIHA, M.; KOTIANOVÁ, J. Measuring of Young's modulus of thin samples using the quick bending vibrations of Searle’s pendulum. // ActaMechatronica - International Scientific Journal about Mechatronics. 1, 2(2016), 1-5.
OHTSUKI, A. A new measuring method of Young’s modulus for flexible materials. // SEM annual conference and exposition on experimental and applied mechanics, Proceedings of the 2005 SEM annual conference / Portland, 2005, 113(1)-113(8).
TOHMYOH, H.; AKANDA, M. A. S.; TAKEDA, H.; SAKA M. Determination of elastic-plastic properties of metallic thin wires by small-span bending test. // Glass, Inverse Problems, History of Fracture Mechanics And Fatigue, Ice Mechanics and Ice Structures Interaction, Proceedings of the ICF12, Ottawa, 2009, 1-6.
FICKER, T. Young’s modulus of elasticity in student laboratories. // Physics Education. 34, 6(1999), 376.
PACHECO Q. M. E.; PINA, E. The elastic rod. //Revisit Mexicana de Fi´sica E. 53, 2(2007), 186-190.
BOWDEN, G. Stretched wire mechanics. // 8th International Workshop on Accelerator Alignment, Proceedings of the IWAA2004, Geneva, 2004, 1-9.
TOBUSHI, H.; FURUICHI, Y.; SAKURAGI, T.; SUGIMOTO, Y. Bending fatigue properties of a super elastic thin tube and a high-elastic thin wire of TiNialloy. // Materials Transactions. 50, 8(2009), 2043-2049.
ANTHERIEU, G.; CONNESSON, N.; FAVIER, D.; MOZER, P.; PAYAN, Y. Principle and experimental validation of a new apparatus allowing large deformation in pure bending: Application to thin wire. // Experimental Mechanics. 56, 3(2016), 475-482. https://doi.org/10.1007/s11340-015-0102-5
د. هيثم أسمر. مقاومة المواد /2/.مديرية الكتب والمطبوعات. جامعة تشرين 2010.16
التنزيلات
منشور
إصدار
القسم
الرخصة
الحقوق الفكرية (c) 2020 مجلة جامعة تشرين للبحوث والدراسات العلمية- سلسلة العلوم الهندسية
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
-
يحتفظ المؤلفون بحقوق النشر ويمنحون حق النشر في المجلة لأول مرة مع نقل الحقوق التجارية إلى مجلة جامعة تشرين للبحوث والدراسات العلمية-سلسلة العلوم الهندسية بموجب الترخيص CC BY-NC-SA 04 الذي يسمح للأخرين بمشاركة العمل مع الإقرار بتأليف العمل والنشر الأولي في هذه المجلة. يمكن للمؤلفين أن يستخدموا نسخة من مقالاتهم في نشاطهم العملي وعلى مواقع علمية خاصة بهم على أن يتم الإشارة إلى مكان النشر مجلة جامعة تشرين للبحوث والدراسات العلمية-سلسلة العلوم الهندسية ويمتلك القراء الحق بنسخ ونقل من المقالات والمزج والإضافة إلى اعمالهم العلمية والاستشهاد مع ذكر مجلة جامعة تشرين للبحوث والدراسات العلمية-سلسلة العلوم الهندسية الناشر .
- المجلة تستخدم ترخيص CC BY-NC-SA مما يعني
- الإسناد - يجب عليك منح الائتمان المناسب ، وتقديم ارتباط إلى الترخيص ، وبيان ما إذا تم إجراء تغييرات.
- يمكنك القيام بذلك بأي طريقة معقولة ، ولكن ليس بأي طريقة توحي بأن المرخص يؤيدك أو يؤيد استخدامك.
- غير تجاري - لا يجوز لك استخدام المواد لأغراض تجارية -
- . ShareAlike إذا قمت بإعادة مزج المواد أو تحويلها أو البناء عليها ، فيجب عليك توزيع مساهماتك بموجب نفس الترخيص مثل الأصل. لا قيود إضافية - لا يجوز لك تطبيق الشروط القانونية أو التدابير التكنولوجية التي تقيد الآخرين قانونًا من فعل أي شيء يسمح به الترخيص
- .
