طراحی ساختارهای سبک نیاز به درک خواص مکانیکی مواد، به ویژه آلیاژهای آلومینیوم، محاسبات دقیق قدرت و انعطاف پذیری ضروری است برای اطمینان از ایمنی و عملکرد در حالی که به حداقل رساندن وزن.

درک قدرت مادی

قدرت اشاره به توانایی مواد برای مقاومت در برابر نیروهای اعمال شده بدون شکست در آلیاژهای آلومینیوم، قدرت کششی یک اندازه رایج است، نشان می دهد که چقدر استرس مواد می تواند تحمل قبل از شکستن مهندسین استفاده از این ملک برای تعیین اینکه آیا یک آلیاژ می تواند شرایط بار خاص در یک ساختار را کنترل کند.

محاسبات شامل قدرت عملکرد مواد و قدرت کشش نهایی است.این ارزش ها از طریق تست استاندارد به دست می آیند و در فرمول ها برای ارزیابی اینکه آیا آلیاژ مطابق با الزامات طراحی است استفاده می شود.

ارزیابی دو حالت

Ductility ظرفیت مواد را برای تجزیه و تحلیل پلاستیک قبل از شکست توصیف می کند، برای ساختارهایی که بارهای پویا را تجربه می کنند یا نیاز به جذب انرژی دارند، بسیار مهم است، آلیاژهای آلومینیوم به طور کلی نشان دهنده راحتی خوب هستند، اما در میان نمرات مختلف متفاوت است.

برای ارزیابی انعطاف پذیری، مهندسان درصد طول و کاهش منطقه از آزمایشات کششی را بررسی می کنند.این معیارها به پیش بینی اینکه چگونه آلیاژ می تواند بدون شکستن حفظ شود، کمک می کند.

محاسبه خواص مکانیکی

محاسبات شامل استفاده از خواص مواد برای بار دادن شرایط است.به عنوان مثال، حداکثر استرس قابل اجازه را می توان با استفاده از عوامل ایمنی اعمال شده برای قدرت تعیین کرد. ملاحظات دوctility بر انتخاب آلیاژ برای برنامه های خاص تاثیر می گذارد.

طراحان اغلب از نرم افزار تجزیه و تحلیل عنصر محدود (FEA) برای شبیه سازی چگونگی واکنش ساختارهای آلومینیومی در بارهای مختلف، ترکیب قدرت و داده های انعطاف پذیری برای بهینه سازی وزن و ایمنی استفاده می کنند.

انتخاب مواد

  • آلیاژهای با نسبت های قدرت بالا به وزن را انتخاب کنید.
  • در نظر بگیرید که برای بارهای پویا یا تاثیر گذار.
  • از داده های استاندارد تست برای محاسبات دقیق استفاده کنید.
  • عوامل ایمنی را برای تشخیص عدم اطمینان اعمال کنید.