مکانیک شکست؛ وقتی ترکها بازی رو عوض میکنند!تا حالا فکر کردین چرا بعضی وقتها یک قطعه فلزی، خیلی ناگهانی و بدون هیچ هشدار قبلی میشکنه؟ حتی وقتی باری که روش بوده اونقدرها هم زیاد نبوده؟ خب، اینجاست که «مکانیک شکست» وارد بازی میشه. این علم دقیقاً همونجاییه که میفهمیم ترکهای ریز و میکروسکوپی چطور میتونن تبدیل به کابوس مهندسها بشن.
بیاین خیلی ساده این سرفصلهای اصلی رو با هم مرور کنیم:
━━━━━━━━━━━━━━━━
🟢 نرخ آزاد شدن انرژی کرنش (G)
وقتی یک ترک رشد میکنه، مثل این میمونه که یک فنر رها بشه! ماده انرژی ذخیره کرده و با بزرگ شدن ترک، این انرژی آزاد میشه. اگر این انرژی آزاد شده از توانِ ماده برای مقاومت بیشتر باشه، ترک همینطوری جلو میره و فاتحه قطعه خونده میشه.G = −dU/dA🟢 ضریب شدت تنش (K)
این فاکتور به ما میگه "تنش" در نوکِ نوکِ اون ترک چقدر وحشتناکه! هرچی ترک بلندتر باشه یا بار بیشتری روش باشه، این عدد بزرگتر میشه و خطرناکتر.K = Y σ √(π a)(خلاصه اینکه: K = ضریب هندسی × تنش × رادیکال طول ترک)🟢 چقرمگی شکست (K_IC)
هر مادهای یه "ظرفیتِ تحمل" داره؛ یعنی تا کجا میتونه قبل از تسلیم شدن، جلوی رشد ترک رو بگیره. به این عدد میگیم چقرمگی. قانون طلایی اینه: K_I همیشه باید از K_IC کمتر باشه، وگرنه کار تمومه!🟢 آزمون کرنش صفحهای (K_IC)
🧪 خب چطوری این عدد رو بفهمیم؟ میایم توی آزمایشگاه یک قطعه استاندارد رو تا مرز شکست میکشیم تا اون "عدد طلایی" یا همون حد تحمل ماده دستمون بیاد.
🟢 تصحیح تغییر شکل پلاستیک
واقعیت اینه که نوک ترک اونقدرها هم خشک و تیز نیست؛ ماده در اون نقطه کمی کش میاد و تغییر شکل میده. این یعنی طول ترک در واقعیت از اون چیزی که ما با چشم میبینیم، کمی "موثرتر" یا بلندتره.a_eff = a + r_p🟢 جابهجایی دهانه ترک (CTOD)
این معیارِ خیلی باحالیه؛ به جای اینکه فقط عدد و فرمول باشه، میاد دهانه ترک رو اندازه میگیره که چقدر باز شده. برای مواد نرمتر، این روش خیلی دقیقتر از بقیه جواب میده.🟢 انتگرال J
وقتی ماده رفتار غیرخطی و پلاستیک داره (یعنی مثل پلاستیک کش میاد)، فرمولهای ساده دیگه جواب نمیدن. این انتگرال، انرژی مصرفشده در اون ناحیه پلاستیک رو محاسبه میکنه تا بفهمیم ترک چه وضعیتی داره.🟢 منحنی R
این منحنی به ما میگه مقاومت ماده در برابر ترک، با بزرگتر شدن ترک تغییر میکنه. بعضی وقتها ماده مقاومت میکنه و ترک سختتر رشد میکنه، بعضی وقتها هم برعکس.🟢 جنبههای احتمالاتی
در نهایت، چون ترکها توی قطعات بزرگ، قایمموشکبازی درمیارن و دقیقاً نمیدونیم کجا هستن، ما مهندسها از احتمالات استفاده میکنیم تا ببینیم چقدر ریسک داره که این قطعه توی عمرش بشکنه یا نه.━━━━━━━━━━━━━━━━
مکانیک شکست یعنی همین؛ اینکه یاد بگیریم چطوری قبل از اینکه قطعهای بشکنه و کار دستمون بده، ترکها رو شکار کنیم و جلوی فاجعه رو بگیریم. منتظر خبرهای بعدی باشید!توی پستهای بعدی قراره بریم سراغ دو تا مبحث خیلی مهم و کاربردی: «خستگی» (Fatigue) و «گسیختگی ناشی از تنش». این دو تا بحث هم مثل همین مکانیک شکست، برای هر مهندسی که میخواد تو کارش حرفهای باشه، نون شب واجبتره!
#مکانیک_شکست #علم_مواد ━━━━━━━━━━━━━━━━
اطلاعات تماس و شبکههای ما: ادمین آموزشی: @Zhalefari تلگرام: @MateriaSci پیامرسان بله: MateriaSci۲ مدیر فنی · CV Technical · Altrincham, England مشاهده جزئیات و اقدام روزانه یک فرصت شغلی تخصصی در حوزه مهندسی مواد و متالورژی، به منظور آشنایی و بهروزرسانی دانشجویان، پژوهشگران و متخصصان این حوزه، ارائه میشود. این موقعیتها از منابع معتبر بینالمللی گردآوری میگردند. نکته: عنوان شغل بهصورت خودکار ترجمه شده است. ممکن است ترجمه دقیق نباشد. برای اطمینان، روی لینک کلیک کرده و عنوان اصلی را مطالعه فرمایید.---
@MateriaSci (تلگرام) | https://ble.ir/MateriaSci (بله)#فرصت _شغلی #مهندسی_مواد #متالورژی
MATERIA 🔬 | علم مواد و متالورژی متالورژی؛ حلقهی گمشدهی تسلیحات هستهای بسیاری از ما داستان پروژه منهتن را از زاویه فیزیک تئوری شنیدهایم؛ اما فیزیک بدون متالورژی، هرگز از روی کاغذ فراتر نمیرفت. در قسمت اول این مجموعه، ریشههای پنهان متالورژی هستهای را بررسی کردهایم: راز اسم مستعار (Met Lab): چرا در سال ۱۹۴۲، حساسترین مرکز هستهای شیکاگو را پشت نام یک آزمایشگاه ساده «متالورژی» پنهان کردند؟ گاهشمار ۱۸ ماهه بحران: خط زمانی فشردهای (۱۹۴۴-۱۹۴۵) که در آن متالورژیستها رفتار غیرقابلپیشبینی عناصر را رام کردند. تقابل مواد در ۱۹۴۲: مقایسه اورانیوم (با دانش کارگاهی نسبی) و پلوتونیوم؛ عنصری که آن زمان متالورژیستها «هیچ چیز» از فازهای بلوریاش نمیدانستند! متالورژی هستهای، هنرِ تبدیل معادلات انتزاعی فیزیک به تودههای سخت فلزی بود. در قسمتهای آینده، به اعماق کابوسهای پلوتونیوم و معجزه آلیاژ گالیم میرویم. تهیه شده در: کانال متریا قسمت اول #متالورژی_هستهای #پروژه_منهتن #پلوتونیوم #علم_مواد #متریا @materiasci materiasci.ir
متالورژی؛ حلقهی گمشدهی تسلیحات هستهای بسیاری از ما داستان پروژه منهتن را از زاویه فیزیک تئوری شنیدهایم؛ اما فیزیک بدون متالورژی، هرگز از روی کاغذ فراتر نمیرفت. در قسمت اول این مجموعه، ریشههای پنهان متالورژی هستهای را بررسی کردهایم: راز اسم مستعار (Met Lab): چرا در سال ۱۹۴۲، حساسترین مرکز هستهای شیکاگو را پشت نام یک آزمایشگاه ساده «متالورژی» پنهان کردند؟ گاهشمار ۱۸ ماهه بحران: خط زمانی فشردهای (۱۹۴۴-۱۹۴۵) که در آن متالورژیستها رفتار غیرقابلپیشبینی عناصر را رام کردند. تقابل مواد در ۱۹۴۲: مقایسه اورانیوم (با دانش کارگاهی نسبی) و پلوتونیوم؛ عنصری که آن زمان متالورژیستها «هیچ چیز» از فازهای بلوریاش نمیدانستند! متالورژی هستهای، هنرِ تبدیل معادلات انتزاعی فیزیک به تودههای سخت فلزی بود. در قسمتهای آینده، به اعماق کابوسهای پلوتونیوم و معجزه آلیاژ گالیم میرویم. تهیه شده در: کانال متریا قسمت اول #متالورژی_هستهای #پروژه_منهتن #پلوتونیوم #علم_مواد #متریا @materiasci materiasci.ir
قسمت دوم
پروژه منهتن: از سنگ معدن اورانیوم تا شمشهای درخشان
پروژه منهتن تنها با معادلات فیزیکی خلاصه نمیشد؛ این یک بحران متالورژیکی تمامعیار بود. در حالی که جهان درگیر جنگ بود، تیمی از متخصصان در «پنت هاوس متالورژی» تلاش میکردند تا اورانیوم را از سنگ معدن به فلزی با خلوص فوقالعاده تبدیل کنند.
در این اینفوگرافیک که بر اساس اسناد آرشیوی استخراج شده، نقشه راه تولید این فلز استراتژیک مرور میشود:
فرآیند کاهش Ames: واکنش شیمیایی با منیزیم برای حذف ناخالصیها. چالش ذوب: مهندسی دقیق در دمای بسیار بالا و استفاده از قالبهای گرافیتی پوششدار برای جلوگیری از واکنش فلز مذاب. مقیاس صنعتی: نگاهی به آمار خیرهکننده تولید ۹۱۰ تن اورانیوم خالص که ستون فقرات تسلیحات هستهای اولیه را شکل داد. تفاوت بنیادین: چرا جداسازی فیزیکی ایزوتوپها با چالشهای متالورژیکی ذوب و ریختهگری متفاوت بود؟
اینفوگرافیک بالا بهصورت گامبهگام این مسیر مهندسی از ورود سنگ معدن تا خروج شمشهای نهایی را به تصویر میکشد.———- #بمب_اتم #اتمی #متالورژی
@materiasci materiasci.ir
پروژه منهتن: از سنگ معدن اورانیوم تا شمشهای درخشانپروژه منهتن تنها با معادلات فیزیکی خلاصه نمیشد؛ این یک بحران متالورژیکی تمامعیار بود. در حالی که جهان درگیر جنگ بود، تیمی از متخصصان در «پنت هاوس متالورژی» تلاش میکردند تا اورانیوم را از سنگ معدن به فلزی با خلوص فوقالعاده تبدیل کنند.
در این اینفوگرافیک که بر اساس اسناد آرشیوی استخراج شده، نقشه راه تولید این فلز استراتژیک مرور میشود:
فرآیند کاهش Ames: واکنش شیمیایی با منیزیم برای حذف ناخالصیها. چالش ذوب: مهندسی دقیق در دمای بسیار بالا و استفاده از قالبهای گرافیتی پوششدار برای جلوگیری از واکنش فلز مذاب. مقیاس صنعتی: نگاهی به آمار خیرهکننده تولید ۹۱۰ تن اورانیوم خالص که ستون فقرات تسلیحات هستهای اولیه را شکل داد. تفاوت بنیادین: چرا جداسازی فیزیکی ایزوتوپها با چالشهای متالورژیکی ذوب و ریختهگری متفاوت بود؟اینفوگرافیک بالا بهصورت گامبهگام این مسیر مهندسی از ورود سنگ معدن تا خروج شمشهای نهایی را به تصویر میکشد.———- #بمب_اتم #اتمی #متالورژی
@materiasci materiasci.ir۷ دانشمند مهندس فرمولاسیون · واقعی · Limerick, Limerick County مشاهده جزئیات و اقدام روزانه یک فرصت شغلی تخصصی در حوزه مهندسی مواد و متالورژی، به منظور آشنایی و بهروزرسانی دانشجویان، پژوهشگران و متخصصان این حوزه، ارائه میشود. این موقعیتها از منابع معتبر بینالمللی گردآوری میگردند. نکته: عنوان شغل بهصورت خودکار ترجمه شده است. ممکن است ترجمه دقیق نباشد. برای اطمینان، روی لینک کلیک کرده و عنوان اصلی را مطالعه فرمایید.---
@MateriaSci (تلگرام) | https://ble.ir/MateriaSci (بله)#فرصت _شغلی #مهندسی_مواد #متالورژی
۱ تکنسین کیفیت (پلاستیک) · نی · Co11Aj، انگلستان مشاهده جزئیات و اقدام روزانه یک فرصت شغلی تخصصی در حوزه مهندسی مواد و متالورژی، به منظور آشنایی و بهروزرسانی دانشجویان، پژوهشگران و متخصصان این حوزه، ارائه میشود. این موقعیتها از منابع معتبر بینالمللی گردآوری میگردند. نکته: عنوان شغل بهصورت خودکار ترجمه شده است. ممکن است ترجمه دقیق نباشد. برای اطمینان، روی لینک کلیک کرده و عنوان اصلی را مطالعه فرمایید.---
@MateriaSci (تلگرام) | https://ble.ir/MateriaSci (بله)#فرصت _شغلی #مهندسی_مواد #متالورژی
Improving the speed and energy-efficiency of AI agents خلاصه: دانشمندان سیستمی جدید به نام «مرکب» طراحی کردهاند که سرعت و بهرهوری انرژی در برنامههای هوش مصنوعی را بهبود میبخشد. این سیستم با بهینهسازی طراحی و اجرای فرآیندهای چندمرحلهای، عملکرد الگوریتمهای هوش مصنوعی را ارتقا میدهد. فرآیندهای چندمرحلهای معمولاً در بسیاری از برنامههای هوش مصنوعی، مانند پردازش زبان طبیعی و تحلیل دادههای پیچیده، به کار گرفته میشوند و به دلیل پیچیدگی بالا، نیازمند منابع محاسباتی زیادی هستند. «مرکب» با استفاده از روشهای نوین، نحوه انجام این فرآیندها را سادهتر و کارآمدتر میکند. این سیستم نه تنها سرعت اجرای وظایف را افزایش میدهد، بلکه مصرف انرژی را نیز کاهش میدهد، که این موضوع در کاهش هزینهها و تأثیرات زیستمحیطی بسیار مهم است. محققان تأکید کردهاند که این فناوری میتواند به طور گسترده در صنایع مختلف، از جمله خودروسازی، پزشکی و ارتباطات، مورد استفاده قرار گیرد.
نتایج اولیه آزمایشها نشان دادهاند که استفاده از «مرکب» باعث کاهش زمان پردازش و افزایش دقت عملکرد الگوریتمهای هوش مصنوعی شده است. همچنین این سیستم قابلیت تطبیق با نیازهای مختلف کاربران را دارد و میتواند برای انواع برنامههای کوچک و بزرگ بهینهسازی شود. در مجموع، «مرکب» گامی مهم در جهت توسعه فناوریهای هوش مصنوعی کارآمدتر و پایدارتر محسوب میشود.
متن کامل خبر:سیستم جدیدی که به نام Murakkab شناخته میشود، طراحی و استقرار گردشهای کاری چند مرحلهای را بهینه میکند که برنامههای کاربردی هوش مصنوعی را تقویت میکند. منبع اصلی---
@MateriaSci (تلگرام) | https://ble.ir/MateriaSci (بله)۱ مرور مطالب هفتهی گذشته (۱۹ تا ۲۶ ژوئن ۲۰۲۶) همهی پستها با لینک مستقیم درج شده است:پنجشنبه ۱۹ ژوئن پست 202 –
آگهی شغلی: مهندس مترولوژی (انگلستان) پست 203 – نقش ماساچوست در آینده فناوری (MIT) – ۱ واکنش پست 204 – مرور هفتهی قبل (۱۲ تا ۱۹ ژوئن) پست 207 – آموزش سریع Ansys (شبیهسازی FEM) – ۲ واکنش جمعه ۲۰ ژوئن پست 208 –
آگهی شغلی: دانشمند تحلیلی (انگلستان) پست 209 – روش جدید مدلسازی رفتار آلیاژهای فلزی (MIT) – ۱ واکنش پست 210 – آیا هوش مصنوعی مثل فناوریهای قبل شغل ایجاد میکند؟ (MIT) – ۱ واکنش شنبه ۲۱ ژوئن پست 211 –
آگهی شغلی: متالورژیست (انگلستان) پست 213 – متالورژی هستهای و پروژه منهتن (قسمت اول) – ۴ واکنش + ۲ واکنش پست 215 – چرا قطعات مهندسی میشکنند؟ (شکست ترد و نرم، گریفیث، کلیووز) – ۴ واکنش یکشنبه ۲۲ ژوئن پست 216 –
آگهی شغلی: مهندس EDM (اسکاتلند) پست 217 – روش جدید شناسایی ماده تاریک با امواج گرانشی (MIT) – ۱ واکنش پست 218 – بهبود قابلیت اطمینان مدارهای کامپیوتر کوانتومی (MIT) – ۱ واکنش دوشنبه ۲۳ ژوئن پست 219 –
آموزش Materials Project (دسترسی به دادههای مواد) – ۱ واکنش پست 222 – تراشه جدید برای ناوبری رباتهای کوچک (MIT) – ۱ واکنش پست 223 – مکانیک شکست (K_IC، CTOD، انتگرال J، منحنی R) – ۲ واکنش + ۲ واکنش سهشنبه ۲۴ ژوئن پست 224 –
آگهی شغلی: مدیر فنی (Altrincham، انگلستان) – ۱ واکنش پست 226 – پروژه منهتن (قسمت دوم): از سنگ معدن تا شمش اورانیوم – ۲ واکنش چهارشنبه ۲۵ ژوئن(در این تاریخ پیامی صادر نشده است.)
پنجشنبه ۲۶ ژوئن پست 231 –
آگهی شغلی: تکنسین کیفیت (پلاستیک، انگلستان) پست 232 – نقش علممحوری در موفقیت (Scientific American / MIT) پست 233 – سیستم «مرکب» برای افزایش سرعت و بهرهوری انرژی در هوش مصنوعی (MIT) – ۲ واکنش خلاصه آماری هفتهدستهبندی: تعداد پستاخبار MIT: ۸آگهی شغلی: ۷آموزش نرمافزار: ۳ (Ansys، Materials Project API، و مرور هفته)محتوای آموزشی متالورژی: ۴ (شکست، مکانیک شکست، پروژه منهتن قسمت ۱ و ۲) پربازدیدترین پستهای این هفته (بر اساس واکنش): پست 213 – متالورژی هستهای (قسمت اول) با ۶ واکنش پست 215 – چرا قطعات مهندسی میشکنند؟ با ۴ واکنش پست 223 – مکانیک شکست با ۴ واکنش این هفته شامل اخبار روز MIT، آموزش نرمافزارهای تخصصی (Ansys، Materials Project API)، مفاهیم پیشرفته متالورژی (شکست، مکانیک شکست)، مجموعه تخصصی پروژه منهتن و آگهیهای شغلی روزانه بود.همراه ما باشید
@MateriaSci۱ خستگی مواد؛ قاتل خاموش قطعات مهندسی!تا حالا براتون پیش اومده یه قطعه که هیچ فشار وحشتناکی بهش وارد نشده، یهو وسط کار بشکنه؟ این دقیقاً کارِ «خستگی» (Fatigue) است؛ قاتلی که صبر میکنه تا توی بارهای تکراری، قطعه رو از پا دربیاره!
داستان خستگی چیه؟
تنش متناوب یعنی چی؟وقتی یه قطعه هی کشیده و رها میشه یا خم و راست میشه، ما با دوتا عدد طرفیم:- دامنه تنش: همون فشاری که بالا و پایین میره.- تنش میانگین: میانگینِ فشاری که توی طول زمان به قطعه وارد شده.(نکته: اگه تنش میانگین از نوع کششی باشه، عمر قطعه رو خیلی زودتر تموم میکنه).
رابطه باسکوئینیه رابطه ساده که نشون میده هرچی فشار (دامنه تنش) بیشتر باشه، تعداد دفعاتی که قطعه میتونه اون رو تحمل کنه (عمر خستگی) کمتر میشه.
معیار گودمناین معیار به ما کمک میکنه بفهمیم با توجه به نوع فشار و تنش میانگین، آیا قطعهمون امنه یا ممکنه یهو غافلگیرمون کنه.
رشد ترک (قانون پاریس)وقتی اولین ترک کوچیک ایجاد شد، خستگی وارد فاز جدی میشه. قانون پاریس بهمون میگه این ترک با هر بار تکرارِ فشار، چقدر سریعتر بزرگ میشه.
ضرایب مارین (اثرات دنیای واقعی)قطعه توی آزمایشگاه با قطعهای که دستِ مشتریه فرق داره! این ضرایب به ما میگن:- سطح قطعه: هرچی صیقلیتر باشه، عمرش بیشتره.- اندازه قطعه: قطعات بزرگتر، ریسک خرابیشون بالاتره.- نوع بار: نوعِ فشار (کششی، خمشی یا پیچشی) روی عمر قطعه اثر داره.
چیزهایی که خستگی رو تشدید میکنن:- تمرکز تنش: شیارها، سوراخها یا گوشههای تیز مثل آهنربا برای ترکها عمل میکنن!- دما: گرما کلاً دشمن استحکامِ قطعهست.- محیط: اگه قطعه تو محیط خورنده (مثل جای مرطوب) باشه، خستگی خیلی سریعتر اثر میکنه.
خلاصه ماجرا:خستگی شوخیبردار نیست! چون قطعه ممکنه تا لحظه آخر هیچ تغییری نکنه و یهو خرد بشه. برای همین مهندسها همیشه حواسشون به کیفیت سطح، هندسه قطعه و شرایط محیطی هست.
راستی، حتماً منتظر پست بعدی ما باشید؛ قراره خیلی شیرین و کاربردی بریم سراغ غول بعدی، یعنی «خزش» (Creep)!
#آموزشی #خواص_مکانیکی #خستگی_مواد
---ادمین محتوای آموزشی | @Zhalefariتلگرام | @Materiasciبله | https://ble.ir/Materiasci
۴
تحلیل دادههای EBSD با MTEX (بررسی تکسچر و جهتگیری بلوری مواد)نرم افزار MTEX یک ابزار تخصصی مبتنی بر MATLAB است که برای تحلیل دادههای EBSD، بررسی بافت و جهتگیری دانهها در مهندسی مواد استفاده میشود.چرا MTEX؟
مناسب برای تحلیل تکسچر و ریزساختار کاربردی در دادههای EBSD پرکاربرد در پژوهشهای مواد ━━━━━━━━━━━━━━ مینیآموزش گردش کار:۱) وارد کردن دادههای EBSD ۲) تعریف ساختار بلوری ۳) پردازش و حذف نویز ۴) تحلیل تکسچر و جهتگیری ۵) ذخیره خروجیها
━━━━━━━━━━━━━━
نکته: کیفیت دادههای اولیه، روی نتیجه نهایی خیلی اثر دارد.لینک دانلود ادمین فناوری، نرمافزار و روشهای شناسایی مواد | @iammhrzgh - @Sanaz_4021#matrionic #MTEX #EBSD #MaterialsScience #part1 @materiasci۱ اپراتور عملیات حرارتی · استخدام DCS · Dukinfield، انگلستان مشاهده جزئیات و اقدام روزانه یک فرصت شغلی تخصصی در حوزه مهندسی مواد و متالورژی، به منظور آشنایی و بهروزرسانی دانشجویان، پژوهشگران و متخصصان این حوزه، ارائه میشود. این موقعیتها از منابع معتبر بینالمللی گردآوری میگردند. نکته: عنوان شغل بهصورت خودکار ترجمه شده است. ممکن است ترجمه دقیق نباشد. برای اطمینان، روی لینک کلیک کرده و عنوان اصلی را مطالعه فرمایید.---
@MateriaSci (تلگرام) | https://ble.ir/MateriaSci (بله)#فرصت _شغلی #مهندسی_مواد #متالورژی