تطبيق قاعدة المُدن: حسابات للأضرار التراكمية في الآلات

قاعدة (مينر) هي طريقة تستخدم لتقدير الأضرار التراكمية في الآلات التي تتعرض لدروب ضغط مختلفة، تساعد على التنبؤ بمدى عمر المكونات من خلال تقييم مدى إسهام التحميلات المختلفة في الإرهاق المادي بمرور الوقت

فهم قاعدة (مينر)

قاعدة (مينر) تقول أن الأضرار الإجمالية التي تراكمت في مادة هي مجموع أجزاء الضرر التي سببتها دورات الإجهاد الفردي، عندما يصل المبلغ إلى 1، من المتوقع أن تفشل المواد بسبب الإرهاق.

حساب الأضرار التراكمية

ويشمل الحساب تحديد الضرر الناجم عن كل دورة من دورات الإجهاد باستخدام منحنى S-N، الذي يتصل بضخامة الإجهاد لعدد دورات الفشل، ويحسب الضرر لكل دورة على النحو التالي:

Damage = n / N]

Where n is the number of cycles experienced at a specific stress level, and ]N] is the total number of cycles to failure at that stress level.

حساب نموذجي

يفترض أن يكون العنصر يعاني ثلاثة مستويات مختلفة من الإجهاد على مدى حياته في الخدمة، أما الدورات ونقاط الفشل فهي كما يلي:

• مستوى الضغط 1: 000 10 دورة، ن = 000 20 دورة
• مستوى الضغط 2: 000 5 دورة، ن = 000 10
• مستوى الضغط 3: 000 2 دورة، ن = 000 5

ويحسب الضرر الذي يلحق بكل مستوى من مستويات الإجهاد على النحو التالي:

Damage 1 = 000 10 / 20,000 = 0.5]

Damage 2 = 000 5 / 000 = 0.5]

Damage 3 = 000 2 / 5,000 = 0.4]

والضرر الإجمالي هو المبلغ:

Total Damage = 0.5 + 0.4 = 1.4]

وبما أن مجموع الضرر يتجاوز 1، يتوقع أن يفشل العنصر قبل إكمال جميع الدورات.