مفاهیم دنیای سازه 3 | هوافضای جوان

مفاهیم دنیای سازه ۳

همونطور که در بخش آشنایی با سازه ها گفتیم، سازه ها از اجزای مختلفی تشکیل می شوند که یکی از مهمترین این اجزاء تیرها هستند. طراحی تیرها یکی از مهمترین مسائل مهندسی سازه بشمار میره و در اکثر سازه ای مهندسی حداقل چند تیر  رو میشه دید. از ساختمان ها، پل ها، قطار ها، هواپیماها و خیلی از سازه های دیگه. البته فقط تیرهای ریل های راه آهن و  پل هارو میشه براحتی دید و برای دیدن سایر تیر ها باید کمی کنجکاور باشیم! در این درس ابتدا در مورد تیر ها و سپس در مورد پوسته یا بدنه صحبت خواهیم کرد. با ما همراه باشید..

تیر ها برحسب نوع تکیه گاهی که دارن دسته بندی میشن. مثلا در بال هواپیما، تیر فقط از یک سمت به بدنه هواپیما متصل شده که به آن تیر یک سر درگیر می گوییم. البته ممکنه تعداد تکیه گاهها بیشر از یکی باشه مثل تیرهای سازه بدنه که در اکثر کاربردهای دیگه به این صورت است. در اغلب موارد بارها یا نیروها به صورت عمودی به تیر وارد میشه و این نوع بارگذاری فقط باعث ایجاد خمش و برش در تیر میشه و اگر بارها بر تیر عمود نباشه نیروهای دیگه ای هم در تیر بوجود میاد.

Q11___Strutural_Steel_Supplier_-_Steel_Supplier,__NY_NJ

شکل، جنس و ضخامت تیرها هم تاثیر زیادی در مقاومت آنها داره. معمولا شکل تیرها به صورت I شکل است، همان شکلی که همه آن را در ساختمان ها و ریل های راه آهن دیده ایم. اما شکل های دیگه ای هم بر حسب نوع کاربرد وجود داره.

تیرها معمولا برای تحمل نیروهای خمشی که در بخش قبل در موردش صحبت کردیم طراحی می شوند. بال هواپیما رو میشه مثل یک تیر بلند در نظر گرفت که باید خمش بوجود آمده از نیروی های مختلفی مثل نیروی آیرودینامیکی برآ و سایر نیروهای سازه های رو تحمل کنه.

bilde

Capture4

بال هواپیما یکی از خاصترین سازه های مهندسیه چون تحت بارهای بزرگ استاتیکی و دینامیکی است. تحمل اکثر نیروهای وارده به بال هم بر عهده تیرک اصلی یا تیرک های بال می باشد. به همین دلیل این بخش از سازه بال از اهمیت زیادی برای مهندسان سازه برخوداره. البته تیرها فقط در بال ها بکار نمیرن و در بدنه هم میشه آنها را دید.

594-a350_forward_fuselage_rrp

 

 

Capture

همونطور که در تصویر می بینید محل نشستن مسافرها یا محل قرار گیری بال توسط صفحاتی مجزا میشه که در زیر آنها تیرهای زیادی قرار گرفته. این تیر ها علاوه بر استحکام دادن به بدنه وظیفه تحمل نیروهای ناشی از وزن مسافرها، صندلی ها و .. را بر عهده دارن. بنابراین بر این تیرهای بارهای گسترده  وارد میشه. البته در زیر این تیرهای افقی، برای مقاومت بیشتر، تیرهای دیگری به صورت عمودی در زیر آنها قرار می گیره.

 

پوسته ها و صفحات

پوسته ها و صفحات نازک که گاهی بهشون بدنه هم میگیم، بخش خارجی یا داخلی سازه ها هستن یعنی آن چیزی که ما از یک سازه مهندسی می ببینیم. پوسته ها وظایف مختلفی رو برعهده دارن. پوشش قسمت خارجی سازه، تحمل و انتقال نیروهای وارد شده به سازه و دادن شکل آیرودینامیک، مهمترین وظایف پوسته هاست. صفحات نازک به ورقه هایی گفته میشه که ضخامت آنها در مقایسه با دیگر ابعادشون کوچک بوده و مقاومتشون در برابر نیروهای برشی، خمشی و پیچشی بالا باشه. البته در پشت پوسته ها سازه های دیگه ای هم قرار می گیره که به طور کلی به آنها پوسته ای تقویت شده می گویند. بخش زیادی از سازه هواپیما و وسایل هوافضایی دیگه از صفحات شکل داده شده ساخته میشه و مهندسان سازه همیشه تلاش میکنن تا پوسته ها و صفحاتی طراحی کنند که در برابر نیروها مقاوم باشه.

777assemblyline021-660x440

Capture1

وظیف اصلی پوسته، تحمل بارهای برشیه و جدار خارجی بال، بدنه و دم ها رو فرار گرفته و تیرکها، تقویت کننده ها و قابها همه در داخل آن قرار دارند. از طرف دیگه تیغه وسط تیرک و دیواره وسط بال رو هم میشه نوعی پوسته فرض کرد. تمامی پوسته های بکار رفته در وسایل هوافضایی معمولا با اجزای طولی تقویت می شوند. مهندسان سازه در طراحی پوسته های تقویت شده علاوه بر محاسبه تنش برشی و خمشی که قبلا در موردشون صحبت کردیم، کمانش رو هم مد نظر قرار می دهند. کمانش در علم سازه و مقاوت مصالح به حالتی گفته میشه که عضو سازه ای مثل ستون یا یک تیر بر اثر نیروی فشاری به شکلی کمانی درآید و اکثر فشار از یک حدی بیشتر شود، آن عضو دچار شکست خواهد شد.

Capture222


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.