في عالم الهندسة وعلوم المواد، تلعب قوة الانكسار دوراً حاسماً في فهم كيفية تشوه المواد تحت تأثير الإجهاد، وبالتالي تساعد المهندسين في اختيار المواد المناسبة لتطبيقات مختلفة. تعرف قوة الانكسار بأنها أقصى إجهاد يمكن للمواد تحمله قبل أن يبدأ التشوه البلاستيكي. في هذا المقال، سنقدم تعريفًا لقوة الانكسار، نناقش أهميتها في الهندسة، ونشرح كيف يتم رسمها على الرسوم البيانية وكيفية حسابها.
مفهوم قوة الانكسار
قوة الانكسار هي الإجهاد الأقصى الذي ستتحمله المادة قبل أن يبدأ التشوه البلاستيكي. يُستخدم مصطلح "قوة الانكسار" بشكل typiquement عند الحديث عن المواد القابلة للتشوه، أو المواد التي يمكن أن تتشكل.
علاقة قوة الانكسار بطباعة الثلاثية الأبعاد
تعتبر قوة الانكسار ذات صلة بطباعة الثلاثية الأبعاد، حيث يعتمد قوة الجزء المطبوع ثلاثي الأبعاد بشكل كبير على المواد، اتجاه الطباعة، وجودة الطباعة. الأجزاء المطبوعة ثلاثي الأبعاد أقوى في سطح كل طبقة مطبوعة منهم في الاتجاه عبر الطبقات المطبوعة. تكون الروابط الجزيئية بين الطبقات أضعف من تلك الموجودة داخل الطبقات، لذا إذا تم تطبيق قوة زائدة عبرها، يمكن أن تحدث فصل.
تأثير قوة الانكسار على أداء المواد المطبوعة ثلاثي الأبعاد
نعم، لها تأثير كبير على أداء المواد المطبوعة ثلاثي الأبعاد. يمكن أن يتشوه جزء مطبوع ثلاثي الأبعاد بقوة انكسار غير كافية تحت حمل الخدمة العادي في التطبيق. التشوه البلاستيكي لا يقلل فقط من قدرة الجزء على تحمل الحمل ولكنه يزيد أيضاً من احتمالية حدوث كسر.
فهم منحنى الإجهاد - الانكسار
يمكن فهم قوة الانكسار عن طريق النظر إلى منحنى الإجهاد - الانكسار للمادة. يُظهر الشكل 1 مثالًا على منحنى الإجهاد - الانكسار:
- حدد الجزء الخطي من الرسم البياني. هذا هو الجزء الذي تكون فيه الإجهاد والتشوه متناسبين.
- حدد نقطة انتهاء الجزء الخطي وبداية الجزء غير الخطي.
يوجد العديد من الطرق لتعريف قوة انكسار المادة استنادًا إلى رسم الإجهاد - الانكسار. الطريقة الأكثر شيوعًا لتوصيف قوة انكسار المادة هي ما يُسمى بـ "0.2٪ استنفاد قوة الانكسار".