מקור: רוברטו ליאון, המחלקה להנדסה אזרחית וסביבתית, וירג'יניה טק, בלקסבורג, VA
בניגוד לייצור מכוניות או טוסטרים, שבהם מיוצרים מיליוני עותקים זהים ובדיקות אב טיפוס נרחבות אפשריות, כל מבנה הנדסי אזרחי הוא ייחודי ויקר מאוד לשחזור (Fig.1). לכן, מהנדסים אזרחיים חייבים להסתמך בהרחבה על מודלים אנליטיים כדי לעצב את המבנים שלהם. מודלים אלה הם הפשטות פשוטות של המציאות ומשמשים כדי לבדוק כי קריטריוני הביצועים, במיוחד אלה הקשורים כוח ונוקשות, אינם מופרים. כדי לבצע משימה זו, מהנדסים דורשים שני מרכיבים: (א) קבוצה של תיאוריות המסבירות כיצד מבנים מגיבים לעומסים, כלומר, כיצד כוחות ומעיוותים קשורים, והן (ב) סדרה של קבועים המבדילים בתוך תיאוריות אלה כיצד חומרים (למשל פלדה ובטון) שונים בתגובתם.
איור 1: מרכז התחבורה של מרכז הסחר העולמי (NYC).
רוב התכנון ההנדסי כיום משתמש בעקרונות אלסטיים ליניאריים כדי לחשב כוחות ומעיוותים במבנים. בתיאוריה של גמישות, יש צורך במספר קבועים חומריים כדי לתאר את הקשר בין מתח למתח. מתח מוגדר ככוח ליחידת אזור בעוד המתח מוגדר כשינוי בממד כאשר הוא נתון לכוח המחולק על ידי הגודל המקורי של ממד זה. שני הקבועים הנפוצים ביותר הם מודולוס האלסטיות (E), המקשר את הלחץ לזן, ואת היחס של פואסון (ν), שהוא היחס בין זן לרוחב לזן אורך. ניסוי זה יציג את הציוד הטיפוסי המשמש במעבדת חומרי בנייה כדי למדוד כוח (או מתח) ועוות (או זן), ולהשתמש בהם כדי למדוד E ו ν של מוט אלומיניום טיפוסי.
מודולוס של גמישות ויחס פואסון
ההנחה היא כי התלמידים הוכשרו בשימוש ואמצעי הבטיחות הנדרשים להפעלת מכונת בדיקה אוניברסלית.
יש לייבא או לתמלל את הנתונים לגיליון אלקטרוני לצורך מניפולציה וגרף קלים. הנתונים שנאספו מוצגים בטבלה 1.
מכיוון שזן הרוזט אינו מיושר עם הצירים העיקריים של הקרן, זני הרוזט צריכים להיות קלט למשוואות עבור ε1,2 (Eq. 9) ו- ε (Eq. 10) לעיל כדי לחשב זנים עיקריים, וכ?...
בניסוי זה נמדדו שני קבועי חומר בסיסיים: מודולוס האלסטיות (E) והיחס של פואסון (v). ניסוי זה מדגים כיצד למדוד את הקבועים האלה בסביבת מעבדה באמצעות גייג זן רוזט. הערכים המתקבלים באופן ניסיוני תואמים היטב לערכים שפורסמו של 10,000 ksi ו- 0.3, בהתאמה. ערכים אלה הם המפתח ליישום תורת האלסטיות לתכנון הנ?...
Skip to...
Videos from this collection:
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved