نیروهای سازه ای | هوافضای جوان

نیروهای سازه ای

نیرو یک کلمه آشنا برای همه ماست؛ کلمه‌ای که لازم نیست فیزیکدان یا مهندس باشیم تا از اون استفاده کنیم، اما در اینجا قصد داریم که از دید یک مهندس سازه با مفهوم نیرو آشنا بشیم. به طور کلی سازه‌ها با نیروهای مختلفی سر و کار دارند که می‌تونیم اونها رو به دو دسته کلی تقسیم کنیم، نیروهای تماسی یا سطحی و نیروهای حجمی. نیروی تماسی رو به راحتی می‌شه همه جا دید. این نیرو به خاطر تماس مستقیم بین دو جسم به وجود میاد مثل نیروی اصطکاک، کشش، فشار، نیروی مقاومت هوا و خیلی از نیروهای اطرفمون. نیروهای حجمی هم با قرار گرفتن یک جسم درون یک میدان مثل جاذبه زمین، میدان الکتریکی یا میدان مغناطیسی به وجود میاد.

دنیای مهندسی هم پره از نیروهای جورواجور که در طبیعت به شکل‌های مختلفی ظاهر می‌شوند و پایه علم مکانیک رو تشکیل میدن. به همین خاطر سازه‌های مهندسی همیشه تحث تاثیر نیروها هستند، نیروهایی که تک تک اجزای سازه رو تحت تاثیر قرار می‌دهند و طراحان باید در طراحی‌هاشون به دقت اون‌ها رو مورد بررسی قرار داده و اندازه‌گیری کنند.

این نیروها بر حسب جهتی که دارند به نیروهای فشاری، کششی، برشی، خمشی، پیچشی و … تقسیم می‌شوند. نیروی فشاری و کششی رو در همه جا می‌تونیم مشاهده کنیم؛ هُل دادن یک ماشین، بازی طناب کشی به ترتیب دو مثال از این دو نیرو هستند که به طور روزمره باهاشون سر و کار داریم.

capture

نحوه ایجاد نیروی فشاری، کششی و برشی

همونطور که گفته شد نوع دیگری از نیرو، نیروی خمشیه. فرض کنید قصد دارید یک چوب رو از وسط نصف کنید، دو طرف چوب رو گرفته و اون رو خم می‌کنید، در واقع شما دارید به چوب نیروی خمشی وارد می‌کنید. همین نوع نیرو باعث خمیده شدن بال هواپیما می‌شه. نیروی برآ یک نیروی بزرگ خمشی رو به سراسر بال وارد می‌کنه که اگر مهندس‌ها در هنگام طراحی سازه هواپیما، این نیرو رو اندازه گیری نکنند و سازه بال خوبی طراحی نکرده باشند، ممکنه بال هواپیما پس از مدتی دچار آسیب شده ویا از بدنه جدا بشه.

22

نیروی وارد شده باعث خمش میله خواهد شد

نیروی پیچشی هم زمانی به وجود میاد که دو نیرو در خلاف جهت چرخش هم به دو سر یک سازه مثلا شفت (میله انتقال نیرو) وارد بشوند، یا همون چوبی رو که از وسط نصف کردید اگر از دو طرفش دو نیری مختلف ساعتگرد و پادساعتگرد وارد کنید، یک نیروی پیچشی تولید می‌شه.

capture77

نحوه بوجود آمدن نیروی پیچشی در یک قطعه

 

در درس‌های سازه بخش آموزش سایت می‌تونید با انواع مختلف نیروها بیشتر آشنا بشید.


پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

لطفا معادله امنیتی را وارد کنید. * Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.