أقرأ أيضاً
التاريخ: 2023-09-19
679
التاريخ: 2023-09-30
783
التاريخ: 2023-09-24
893
التاريخ: 2023-10-11
1093
|
تتجلى الخواص الميكانيكية للبلورات عندما تتعرض لقوى شد أو ضغط مؤثرة على أحد أوجه البلورة ولا بد من تحديد اتجاه القوة ومساحة السطح الواقع تحت تأثير تلك القوة، ومن هنا اصطلح على التعامل مع ما يسمى الإجهاد. ولكي نبسط هذا المفهوم دعنا نتخيل عنصرا حجميا داخل بلورة تتعرض للإجهاد وليكن هذا العنصر على شكل مكعب طول ضلعه الوحدة (الشكل (2-5)) بحيث تكون حواف المكعب موازية المحاور الإحداثيات Ox1, Ox2, Ox3.
شكل (2-5) القوى المؤثرة على أوجه مكعب الوحدة داخل جسم تحت إجهاد متجانس.
ويمكننا بهذا تحليل القوى المؤثرة عبر كل وجه من أوجه العنصر الحجمي إلى ثلاث مركبات. ولتكن مركبة القوة المؤثرة في اتجاه Oxi عموديا على الوجه المتعامد مع المحور Oxj هي Tij أي أن القوة المؤثرة باتجاه Ox1 على الوجه المتعامدمع Ox2 ستكون T12. وإذا افترضنا أن الإجهاد متجانس، تكون القوى المؤثرة على المكعب عبر الأوجه الثلاثة المقابلة مساوية ومضادة للقوى المبينة في الشكل السابق. وتسمى المركبات 33T11 ,T22 ,T للإجهاد المركبات المتعامدة، أما الإجهادات33T11, T22, T ... إلخ فتسمى المركبات القصية. وتشكل مجموعة المركبات جميعها Tij كمية ممتدة من الرتبة الثانية. وتتخذ المركبة المتعامدة إشارة موجبة إذا كان الإجهاد من نوع الشد، أما الإشارة السالبة فتمثل إجهاد ضغط. وعند الاتزان فإن T23=T32 وT31=T13 و21=T12 أي Tij=Tji حتى يتحقق شرط عدم دوران الجسم تحت تأثير الإجهاد والإجهاد بهذه الصفات يمثل ممتدا من الرتبة الثانية كما أنه يكون متماثلا (Tij=Tji).
وهناك حالات خاصة للإجهاد:
(1) الإجهاد أحادي المحور T
وهو يحدث عند تعليق ثقل من طرف قضيب أو سلك رأسي طويل ويكون الطرف الآخر مثبتا.
(2) الإجهاد ثنائي المحور:
وهو الإجهاد الواقع على صفيحة رقيقة تتعرض حوافها لقوى وازدواجات.
(3) إجهاد ثلاثي المحور:
وهو المرادف لمنظومة الإجهادات الأكثر عمومية حيث تكون الإجهادات الرئيسية الثلاثة غير صفرية.
(4) الضغط الهيدروستاتيكي: p
(5) إجهاد قصى صرف وهو حالة خاصة من الإجهاد ثنائي المحور.
من المهم الآن أن نشير إلى الفرق بين الكمية الممتدة للإجهاد وجميع الكميات الممتدة التي تصف خواص البلورات، حيث ترتبط الأخيرة ارتباطا وثيقا بتماثل البلورة، ولهذا تسمى كميات ممتدة «مادية» Material Tensor في حين تأخذ الكمية الممتدة للإجهاد، وكذا الكمية الممتدة للانفعال أي اتجاه داخل البلورة مثلما يحدث داخل أي جسم غير بلوري (أو أيزوتروبي) كالزجاج، كما أنها تحدث في الأجسام البلورية اللاأيزوتروبية، وهي لهذا لا تمثل خاصية فيزيائية وإنما تشبه القوة المؤثرة على البلورة كالمجال الكهربائي الذي يمكن تطبيقه في أي اتجاه اختياري داخل البلورة؛ ولذلك يطلق على هذه الكميات كميات ممتدة «مجالية» Field Tensor.
|
|
دراسة يابانية لتقليل مخاطر أمراض المواليد منخفضي الوزن
|
|
|
|
|
اكتشاف أكبر مرجان في العالم قبالة سواحل جزر سليمان
|
|
|
|
|
المجمع العلمي ينظّم ندوة حوارية حول مفهوم العولمة الرقمية في بابل
|
|
|