عندما يتعلق الأمر بفهم الخصائص الميكانيكية للمواد ، فإن نسبة Poisson هي معلمة حاسمة. في سياق قضبان الجولة البرونزية الخاصة بنا - يلعب دورًا مهمًا في تحديد كيفية استجابة هذه القضبان لأنواع مختلفة من الأحمال. تهدف هذه المدونة إلى الخوض في ما هي نسبة Poisson في شريط جولة برونزية ، ولماذا يهم ، وكيف يتعلق بالتطبيقات العملية الخاصة بناشريط جولة البرونز.
ما هي نسبة بواسون؟
نسبة Poisson ، التي تشير إليها الرسالة اليونانية ν (NU) ، هي مقياس لتأثير Poisson. يصف تأثير Poisson الظاهرة حيث تميل المادة إلى التوسع في الاتجاهات بشكل عمودي على اتجاه الضغط أو التعاقد في اتجاهات عمودي على اتجاه التوتر. بعبارات بسيطة ، عندما تقوم بسحب شريط في اتجاه واحد ، يصبح أرق في الاتجاهين العموديين الآخرين ، وعندما تضغط عليه ، فإنه ينفخ في الاتجاهات العمودية.
من الناحية الرياضية ، يتم تعريف نسبة Poisson على أنها النسبة السلبية للسلالة المستعرضة (ε_transverse) إلى السلالة المحورية (ε_axial) في مادة تحت التحميل أحادي المحور:
n = - e_transverse / e_axial
تتراوح قيمة نسبة Poisson عادةً من - 1 إلى 0.5 لمعظم المواد الهندسية. تشير قيمة 0.5 إلى أن المادة غير قابلة للضغط ، مما يعني أن حجمها لا يزال ثابتًا تحت التشوه. من الممكن نسبة نسبة Poisson السلبية في بعض المواد الخاصة المعروفة باسم مواد Auxetic ، والتي تتوسع بشكل جانبي عند تمديدها.
نسبة بواسون من الحانات الجولة البرونزية
البرونز هو سبيكة تتكون في المقام الأول من النحاس والقصدير ، على الرغم من أن العناصر الأخرى مثل الألومنيوم أو المنغنيز أو النيكل أو الزنك يمكن إضافة خصائصها. يمكن أن تختلف نسبة Poisson من البرونز اعتمادًا على تكوينها الدقيق والمعالجة الحرارية وعملية التصنيع.
بالنسبة للسبائك البرونزية الأكثر شيوعًا المستخدمة في إنتاج قضبان مستديرة ، فإن نسبة Poisson تقع عادة في حدود 0.33 إلى 0.36. تشير هذه القيمة إلى أنه عندما يتعرض شريط مستديرة من البرونز للتحميل المحوري ، فإنه سيتعاقد في الاتجاهات المستعرضة بحوالي واحد - ثلث كمية التشوه المحوري.
ترجع نسبة بواسون المتسقة نسبيًا في هذا النطاق إلى طبيعة الروابط المعدنية في السبائك. يتم ترتيب الذرات في البرونز في بنية شعرية بلورية ، وتحدد القوى بين الذرات كيفية تشوه المواد تحت الإجهاد. يمكن أن تؤدي إضافة عناصر صناعة السبائك المختلفة إلى تعديل هذه التفاعلات الذرية بشكل طفيف ، ولكن يبقى السلوك العام ضمن النطاق النموذجي للبرونز.
لماذا تهم نسبة بواسون عن قضبان الجولة البرونزية؟
يعد فهم نسبة Poisson من قضبان الجولة البرونزية أمرًا ضروريًا لعدة أسباب ، وخاصة في تطبيقات الهندسة والتصنيع.
التصميم الهيكلي
في التصميم الهيكلي ، يحتاج المهندسون إلى التفكير في كيفية تشوه المواد تحت الحمل. تؤثر نسبة Poisson على نمط التشوه الكلي للهيكل المصنوع من قضبان الجولة البرونزية. على سبيل المثال ، في بنية الجمالون حيث يتم استخدام أشرطة مستديرة برونزية كأعضاء ، ستؤثر نسبة Poisson على كيفية تفاعل القضبان مع بعضها البعض في ظل ظروف التحميل المختلفة. إذا لم يتم حساب نسبة Poisson بدقة ، فقد يؤدي ذلك إلى ضغوط وتشوهات غير متوقعة في الهيكل ، مما قد يضر بسلامته وأدائه.
الآلات والتصنيع
أثناء عمليات الآلات مثل الدوران أو الطحن أو الحفر من قضبان الجولة البرونزية ، تؤثر نسبة Poisson على سلوك المواد. عندما تنطبق أداة القطع على القوة ، ستشوه المادة وفقًا لنسبة Poisson. يمكن أن يؤثر هذا التشوه على جودة السطح المعني ، وقوى القطع المطلوبة ، وارتداء الأداة. من خلال فهم نسبة Poisson ، يمكن للمصنعين تحسين عمليات الآلات الخاصة بهم لتحقيق نتائج أفضل.
اختيار المواد
عند اختيار مواد لتطبيق معين ، فإن نسبة Poisson هي أحد العوامل التي يعتبرها المهندسون. بالنسبة للتطبيقات التي يكون فيها الاستقرار الأبعاد أمرًا بالغ الأهمية ، قد تفضل مادة ذات نسبة Poisson المنخفضة. من ناحية أخرى ، إذا كانت المادة تحتاج إلى امتصاص الطاقة من خلال التشوه ، فقد تكون نسبة Poisson أعلى مناسبة. في حالة قضبان الجولة البرونزية ، فإن نسبة Poisson النموذجية تجعلها خيارًا جيدًا لمجموعة واسعة من التطبيقات حيث يلزم توازن بين القوة وخصائص التشوه.
العلاقة مع المنتجات البرونزية الأخرى
لا يشمل نطاق منتجاتنا فقطشريط جولة البرونزولكن أيضاأنبوب على شكل البرونزوقضيب المربع البرونزي. تقع نسبة Poisson لهذه المنتجات أيضًا ضمن نطاق مماثل لأنها من قضبان الجولة البرونزية.
بالنسبة للأنابيب على شكل البرونز ، تؤثر نسبة Poisson على كيفية تشوه الأنبوب تحت الضغط الداخلي أو الخارجي. يمكن تصميم أنبوب مع نسبة Poisson المعروفة لتحمل أحمال الضغط المحددة دون تشوه أو فشل مفرط. وبالمثل ، بالنسبة لقضبان المربعة البرونزية ، فإن نسبة Poisson مهمة في التطبيقات التي يتعرض فيها القضيب لأحمال الانحناء أو الالتواء.
الخلاصة ودعوة العمل
في الختام ، فإن نسبة Poisson لشريط الجولة البرونزية هي خاصية أساسية لها آثار كبيرة على أدائها في مختلف التطبيقات. شركتنا مكرسة لتوفير قضبان جولة برونزية عالية الجودة ، إلى جانبأنبوب على شكل البرونزوقضيب المربع البرونزي، مع الخصائص الميكانيكية المتسقة والمفهومة بشكل جيد ، بما في ذلك نسبة Poisson.
إذا كنت منخرطًا في الهندسة أو التصنيع أو أي صناعة تتطلب منتجات برونزية ، فإننا ندعوك للوصول إلينا لمزيد من المعلومات. سواء كان لديك أسئلة حول نسبة Poisson ، أو تحتاج إلى مساعدة في اختيار المواد ، أو كنت مهتمًا بتقديم طلب ، فإن فريق الخبراء لدينا مستعد لمساعدتك. اتصل بنا اليوم لبدء مناقشة حول متطلباتك المحددة واستكشف كيف يمكن أن تلبي منتجاتنا البرونزية احتياجاتك.
مراجع
- Callister ، WD ، & Rethwisch ، DG (2016). علم المواد والهندسة: مقدمة. وايلي.
- Ashby ، MF ، & Jones ، Drh (2005). المواد الهندسية 1: مقدمة للخصائص والتطبيقات والتصميم. بتروورث - هاينمان.
