دانلود تحقیق کامل درمورد پیچش - مکانیک

اختصاصی از فی لوو دانلود تحقیق کامل درمورد پیچش - مکانیک دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 10

تعریف پیچش

در مکانیک جامدات، پیچش را تغییر شکل مقطع جسم در اثر وارد آمدن گشتاور تعریف می‌کنند. در مقاطع دایروی تنش برشی ایجاد شده عمود بر شعاع است.

برای محورهای دارای مقطع دایروی، خواه توپر و خواه توخالی با ضخامت دیواره ثابت، و یکنواخت، رابطه پیچش به صورت زیر می‌باشد:

و ‫تنش برشی برابر است با:

آزمایش شماره 1 - 1: رابطه طول و زاویه پیچش

وسائل لازم:

دستگاه آزمایش پیچش تا حد الاستیک – میله فولادی – میله برنزی

شرح آزمایش: ابتدا میله فولادی را داخل دستگاه قرار می دهیم و آن را طوری تنظیم می کنیم که فاصله دو فک دستگاه برابر با L شود. سپس شاهین را بر روی بازوی دستگاه طوری قرار می دهیم که از مرکز میله به اندازه l فاصله داشته باشد،  پس از تنظیم  شاهین نوک ساعت فاصله سنج دستگاه را در مرکز شاهین قرار  می دهیم و آن را صفر می کنیم. در آخر با قرار دادن وزنه ای به جرم m گشتاوری معادل با T بر مرکز میله وارد می کنیم. برای محاسبه T از روابط زیر استفاده می کنیم.

F = m × g                     T = F × l

در اثر اعمال این گشتاورمیله حول محورش چرخش خواهد کرد و این چرخش باعث حرکت عقربه ساعت فاصله سنج می شود. با ثبت کردن این جابه جایی وبا استفاده از فرمول زیر زاویه پیچش میله در اثر اعمال گشتاور معادل 0.2N.m حول محور طولی میله به صورت آزمایشی بدست خواهد آمد.                         1-1فرمول

که در آن φ زاویه پیچش بر حسب رادیان، l جابه جائی برحسب میلیمتر و d طول بازو بر حسب میلیمتر  می باشد.نکته: وقتی که زاویه پیچش (φ ) از 6 درجه کمتر باشد خواهیم داشت:                                        

سپس مراحل مذکور را برای هر دو میله فولادی و برنزی در چند طول د لخواه به همین ترتیب انجام می دهیم و متوجه یک رابطه تقریبا خطی بین زاویه پیچش و طول میله خواهیم شد که علت این تقریب خطای آزمایش می باشد. در حقیقت رابطه این دو پارامتر کاملا خطی می باشد که می توانیم با استفاده از فرمول تئوری زیر به این رابطه خطی برسیم.

                                  2-1  فرمول   

که درآن φ زاویه پیچش بر حسب رادیان، L طول میله بر حسب متر، T گشتاور بر حسب N.m ، J ممان اینرسی ( گشتاور دوم سطح ) بر حسب m4 که برای میله از فرمول"  " بدست می آید و G مدول صلبیت بر حسب  N/m2 که برای برنز 109×37  می باشد.

تغییرات زاویه پیچش در اثر تغییر طول در میله برنزی:G:10 

T[n.m]

m[gr]

1. 013
2. 20
3. 36
4. 1

   

100

1. 043
2. 42
3. 74
4. 2

   

200

1. 041
2. 55
3. 96
4. 3

   

300

1. 055
2. 76
3. 34
4. 4

   

400

1. 066
2. 99
3. 73
4. 5

   

500

G:9.806

T[n.m]

M[gr]

1. 137
2. 20
3. 36
4. 9806

   

100

1. 275
2. 42
3. 74
4. 9612

   

200

1. 412
2. 55

 

096

1. 9418

300

1. 550
2. 76
3. 34
4. 9224

   

400

1. 687
2. 99
3. 73
4. 903

   

500

نتیجه: رابطه بین طول میله و زاویه پیچش یک رابطه کاملا خطی و مستقیم است، یعنی با افزایش طول زاویه پیچش نیز با یک نسبت مشخص افزایش پیدا می کند. علت خطی نبودن منحنی بدست آمده از دادههای آزمایش، خطای آزمایش می باشد. این خطاها به عوامل متعددی بستگی دارد که می توانیم آنها را به دو دسته تقسیم کنیم:

 -1خطاهای ناشی از دقت دستگاه

-2 خطاهای فردی

آزمایش شماره 2 -1 : رابطه گشتاور و زاویه پیچش

شرح آزمایش:این آزمایش نیز دقیقا مشابه آزمایش 1-1 می باشد، با این تفاوت که این بار به جای تغییر دادن طول میله، گشتاور اعمال شده به میله را تغییر می دهیم و طول میله همواره ثابت می ماند. سپس پیچش حاصل از گشتاورهای متفاوت به میله را به دو صورت تئوری و عملی با استفاده از فرمولهای 1-1 و 2-1 بدست آورده و انها را با یکدیگر مقایسه می کنیم].قطر میله 8 مییمتر می باشد[

L = 0.5m          J = ( 9.82×10-10 ) m4                             

رابطه گشتاور و زاویه پیچش در میله برنزی:

l

1. 063
2. 36
3. 75
4. 5

   

500

1. 050
2. 29
3. 57
4. 4

   

400

1. 038
2. 24
3. 45
4. 3

   

300

1. 031
2. 10
3. 18
4. 25

   

250

1. 025
2. 06
3. 11
4. 2

   

200

رابطه گشتاور و زاویه پیچش در میله فولاد:

l

1. 041
2. 18
3. 33
4. 5

   

500

1. 029
2. 12
3. 23
4. 4

   

400

1. 025
2. 11
3. 2
4. 3

   

300

1. 022
2. 10
3. 18
4. 25

   

250

1. 015
2. 06
3. 12
4. 2

   

2

آزمایش شماره 3-1: رابطه بین قطر و زاویه پیچش

شرح آزمایش: در این آزمایش پارامتر های طول و گشتاور ثابت می ماند و با تغییر دادن قطر میله رابطه بین قطر و زاویه پیچش را به دو صورت تئوری و عملی برای دو میله فولادی و برنزی با استفاده از فرمولهای 1-1 و 2-1 بدست می آوریم.

نکته: در این آزمایش چون قطر میله متغییر است باید ابتدا گشتاور ماند را با استفاده از فرمول "  " برای قطرهای مختلف محاسبه کنیم و سپس مقادیر بدست امده را در فرمول 2-1 قرار دهیم.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید

دانلود مقاله زمین لرزه های سختی که موجب ایجاد پیچش در ساختمان ها می شوند

اختصاصی از فی لوو دانلود مقاله زمین لرزه های سختی که موجب ایجاد پیچش در ساختمان ها می شوند دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)تعداد صفحات43

خلاصه
طی 20 سال اخیر، قویاً به واکنش ساختمان ها در مقابل پیچش های سختی که در اثر حرکات ناشی از زلزله به وجود می آیند، رسیدگی شده است، اما اکثر تحقیقات انجام شده، تنها به مدل های ساده ای هم چون مدل تیرهای برشی و ساختارهای یک طبقه محدود شده اند. در این مقاله، با استفاده از یک سری از ساختارهای بتن های تقویت شده 1، 3و5 طبقه ای که برای مقادیر مختلفی از ناهنجاری های طبیعی و تصادفی طراحی شده اند، به این مشکل پرداخته شده است. ایده آل سازی مواد پلاستیک این ساختارها، جهت انجام یک سری تحقیقات پارامتریک پیرامون برخی حرکات حقیقی و نیمه مصنوعی کاربرد دارد.
یافته ها این طور نشان داده اند که نتایجی که از مدل های تیرهای برشی، یک طبقه و ساده اخذ می شوند آنچنان قابل اعتماد نیستند لذا استفاده از آنها برای ایجاد اصول پایه کدگذاری شده توصیه نمی شود.
لغات کلیدی: ساختارهای متقارن، ناهنجاری (ناهمگنی)، پیچش، زمین لرزه، واکنش ارتجاعی (الاستیک)، مدل محوری پلاستیک.

مقدمه:
اکثر کارهای منتشر شده ای که در مورد واکنش ساختارهای متقارن به پیچش های ناشی از زمین لرزه های سخت هستند براساس مدل های ساده و یک طبقه ای از تیرهای برشی شکل گرفته اند. ابتداً، این مدل ها از سه عنصر تشکیل شده بودند که به صورت موازی با محور y قرار داشتند، بنابراین تنهنا رابطه ساده برقرار بود و این رابطه به حرکات ساده زلزله ای تعلق داشت.
بعدها برخی عناصر مقاومتی به راستای x اضافه شدند و به همین جهت سیستم‌هایی با دو نامساوی تحت عنوان ورودی های زلزله ای دو بعدی قابل توجه شدند. جالب است بدانید که مول تیرهای برشی سخت از سال 1972 برای تحلیل واکنش سیستم های چند طبقه ای متقارن در مقابل زمین لرزه کاربرد داشته است.
نتایج حاصل از رسیدگی به پیچش های سخت که با مدل های یک طبقه و ساده‌ای از تیرهای برشی به وجود آمده معمولاً برای ارزیابی میزان کفایت قوانین سختی جهت ایجاد کدهای طزراحی ضد زلزله جدید و ارائه پیشنهاداتی برای اصلاح این طرح ها به کار می روند. به هر حال، بنا به دلایلی که در زیر ارائه می شوند چنین برآوردهایی چندان قابل اطمینان نیستند.

(a) مدل ساده ای از تیرهای برشی یک طبقه، که اصولاً به دلیل سادگی در ساختارشان از آنها استفاده می شود، نمی توانند تخمین قابل قبولی از واکنش ساختارهای چند طبقه ای حقیقی ارائه کنند. بنابراین نتایجی از این قبیل تنها دارای ارزش کیفی هستند.
(b) سختی و استحکام عناصر مقاومتی مدل تیر برشی، شرایط مخصوصی دارند و تنها برای بارهای ناشی از زلزله، آن هم به صورت مستقل از هم محاسبه می شوند. در ساختارهای حقیقی عوامل سختی، استحکام و تغییر شکل تسلیم چنان ارتباط مستقیمی با هم دارند که تغییر در یک پارامتر به تغییر 2 پارامتر دیگر منجر خواهد شد.
(c ) در ساختارهای حقیقی، اعضا جهت تحول بارهای افقی و عمودی طراحی می‌شوند، لذا استحکام و سختی آنها در ارتباط با یکدیگر، با مقادیر مشابه مقاومتی در مدل تیرهای برشی ساده شده متفاوت خواهد بود. بنابراین درصد تغییر در این کمیت‌های ایجاد شده براساس اصول کدگذاری شده پیچش در ساختارهای حقیقی، بسیار کمتر از موارد مشابه در تیرهای برشی است.
(d) تسلیم عنصر انتهایی یک مدل ساده شده یک بیانگر عملی از حذف سختی در آن وضعیت است. در ساختارهای حقیقی میله های تحول کننده سختی ارتجاعی در هر قاب در حقیقت جزء مهمی از خواص سختی ارتجاعی آن به شمار می رود که این سختی توسط ستون هایی که جهت باقی ماندن به حالت الاستیک طراحی شده اند کنترل می شود.

مقاله آزمایش پیچش

اختصاصی از فی لوو مقاله آزمایش پیچش دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

 تعداد صفحه20

تعریف پیچش

در مکانیک جامدات، پیچش را تغییر شکل مقطع جسم در اثر وارد آمدن گشتاور تعریف می‌کنند. در مقاطع دایروی تنش برشی ایجاد شده عمود بر شعاع است.

برای محورهای دارای مقطع دایروی، خواه توپر و خواه توخالی با ضخامت دیواره ثابت، و یکنواخت، رابطه پیچش به صورت زیر می‌باشد:

و ‫تنش برشی برابر است با:

1 – هدف آزمایش

در آزمایش پیچش به دنبال رسیدن به اهداف زیر هستیم :

1- بررسی رفتار مواد در عمل پیچش در حد الاستیک

2- تعیین ضریب ثابت ارتجاعی در برش G ( Rigidity )

3- تعیین تنش برشی در نقطه تسلیم  ( yield Point )

4- بررسی رفتار مواد در حالت تغییر شکل دائمی( plastic ) ومشاهده پدیده کارسختی( work-dardening )

5- مقلیسه مقاومت آلیاژهای مختلف در حالت پیچش

البته چو ن آزمایش ما فقط روی یک نمونه (برنجی) انجام شد هدف آخر برای ما قابل دسترسی نبود.

2- تئوری آزمایش

در تحلیل مسائل پیچش با سطح مقطع دایره ای از سه مفهوم پایه ای مقاومت مصالح استفاده می شود :

الف) شرایط تعادل برای تعیین گشتاور مقاوم داخلی در مقطع بکار می روند.

ب) هندسه تغییر شکل طوری فرض می شود که تغییرات کرنش برشی از مرکز محور به طرف سطح آن خطی باشد.

ج) خواص ماده برای مربوط کردن کرنشهای برشی به تنشهای برشی و محاسبه تنش برشی در هر مقطع بکار می رود.

تنشهای برشی

هنگامی که میل گردان در معرض پیچش قرار می گیرد تمام سطح مقطع های آن صاف و بدون تلبیدگی باقی می ماند. در این صورت کرنش برشی بصورت خطی با فاصله ρ از محور میل گردان تغییر می کند.

ץ = ρ ץmax / c   →  Gץ = ρ G ץmax / c  →  t = ρ / c ´ tmax

T = ò ρ (t dA )    Þ   t = T ρ / J

 ممان قطبی مقطع مورد نظر است : J

مقاطع توخالی : J = ½ ´ π (r14 – r24) = 1/32 ´ π (d24 – d14)

مقاطع توپر    : J = ½ ´ π r4  = 1/32 ´ π d4

لوله با جدار نازک : J = 1/4 ´ π ´ t ´ d3

زاویه پیچش (تغییر شکل برشی) :

هدف یافتن رابطه بین زاویه پیچش θ با گشتاور پیچشی وارد شده T است.

خط مفروض AB روی میله بعد از اعمال گشتاور حداکثر maxץ تغییر شکل نسبی برشی می دهد.

ץmax = c θ / L

                                                        Þ            θ = TL / JG

ץmax = tmax / G = Tc / JG                                      θ = tL / Gr

( G  ضریب الاستیسیته برشی )

مواد شکل پذیر معمولا تحت برش می شکنند بنابرین موقعی که نمونه ساخته شده از ماده شکل پذیر در معرض پیچش قرار می گیرد در امتداد صفحه ای عمود بر محور طولیش می شکند. از طرف دیگر مواد شکننده در کشش ضعیفترند تا در برش بدین ترتیب وقتی نمونه ساخته شده از ماده شکننده در معرض پیچش قرار می گیرد در امتداد سطوحی می شکند که عمود بر جهت کشش ماکزیمم هستند یعنی در امتداد سطوحی که زاویه 450 با محور طولی نمونه می سازند.

3- شرح دستگاه

دستگاه آزمایش پیچش

اساس ساختمان دستگاه پیچش را دو فک نگهدارنده تشکیل می دهند که روی یک محور سوار شده اند. یکی از این فک ها ثابت و دیگری متحرک است. فاصله این دو فک قابل تنظیم بوده که بستگی به طول نمونه دارد. گردش فک متحرک که منجر به اعمال پیچش می شود توسط یک چرخدنده کاهنده (60/1) انجام می شود که یک دور کامل آن معادل 6 ئرجه است. انتهای فک ثابت توسط بازوی گشتاوری به طول  mm 125 به یک گشتاورسنج متصل می شود که توسط یک چرخ دستی و به کمک تراز می توان گشتاورسنج را عمود بر