Marka Sharciga Hooke kuma filna...

Marka loo eego sharciga Hooke, oo laga yaqaan buugaagta dugsiga, dhererka jirka waa inuu si toos ah u dhigmaa cadaadiska la dabaqay. Si kastaba ha ahaatee, qalabyo badan oo muhiimad weyn u leh tignoolajiyada casriga ah iyo nolol maalmeedka ayaa kaliya ku dhawaad ​​buuxiya sharcigan ama u dhaqma si ka duwan. Fiisigisteyaasha iyo injineerada ayaa sheegaya in walxahan oo kale ay leeyihiin astaamo rheological. Barashada guryahan waxay noqon doontaa mawduuca qaar ka mid ah tijaabooyinka xiisaha leh.

Rheology waa daraasadda sifooyinka agabka hab-dhaqankoodu ka baxsan yahay aragtida barti ee ku salaysan sharciga Hooke ee aan soo sheegnay. Dabeecaddani waxay la xidhiidhaa ifafaale badan oo xiiso leh. Kuwaas waxaa ka mid ah, gaar ahaan: dib-u-dhac ku yimaada soo celinta walxaha asalka ah ka dib hoos u dhaca cadaadiska, i.e. hysteresis elastic; korodhka dhererka jidhka ee cadaadiska joogtada ah, haddii kale loo yaqaan socodka; ama kororka badan ee caabbinta qallafsanaanta iyo engegnaanta jirkii hore ee balaastiigga ah, ilaa muuqaalka astaamaha lagu garto walxaha jajaban.

Caaqil taliye

Mid ka mid ah dhammaadka caagga caagga ah ee dhererkiisu yahay 30 cm ama ka badan ayaa lagu dhejiyaa daanka ku-xigeenka si taliyaha uu si toos ah u dhigo (Jaantus 1). Waxaan ka leexineynaa dhamaadka sare ee taliyaha ka soo horjeeda oo kaliya dhowr milimitir oo sii daaya. Ogsoonow in qaybta xorta ah ee taliyuhu ay dhawr jeer rogrogto agagaarka sinaanta toosan oo ay ku soo noqoto sidii ay ahayd (Jaantus. 1a). Dhaqdhaqaaqyada la arkay ayaa ah kuwo iswaafajisan, maadaama marka la leexiyo yar yar cabbirka xoogga laastikada ee u dhaqmaya sidii xoog hagid ay si toos ah ula mid tahay leexinta dhammaadka taliyaha. Habdhaqankan taliyaha waxa lagu tilmaamay aragtida barti. 

Bariis 1. Barashada xuubka laastikada iyadoo la adeegsanayo mastarad

1-Ambalaas

2 - daaman ku xigeenka, A - leexashada dhamaadka taliyaha ka toosan

Qeybta labaad ee tijaabada, waxaan ka leexineynaa dhamaadka sare ee taliyaha dhowr sentimitir, sii daaya oo ilaalino habdhaqankiisa (Jaantus 1b). Hadda dhamaadka tani waxay si tartiib tartiib ah ugu soo noqotaa booskeeda dheellitirka. Tan waxa u sabab ah xad-dhaafka laastikada ee walxaha xukuma. Saamaynta lagu sheegay ayaa loo yaqaan cirridka laastikada. Waxay ka kooban tahay dib-u-soo-noqoshada tartiib-tartiib ah ee jir-dilku ku yimid xaaladdiisii ​​asalka ahayd. Haddii aan ku celino tijaabadii ugu dambeysay, anagoo u janjeersanayna qeybta sare ee taliyaha xitaa, waxaan ogaan doonaa in soo laabashadeedu ay sidoo kale noqon doonto mid gaabis ah waxayna qaadan kartaa ilaa dhowr daqiiqo. Intaa waxaa dheer, taliyaha si sax ah uguma soo laaban doono booskiisa toosan wuxuuna ahaan doonaa mid si joogto ah u foorarsan. Saamaynta lagu sheegay qaybta labaad ee tijaabada ayaa ah mid uun maadooyinka cilmi-baarista rheology.

Soo noqoshada shimbir ama caaro

Tijaabada soo socota waxaan u isticmaali doonaa alaabta lagu ciyaaro oo raqiis ah oo si fudud loo iibsan karo (mararka qaarkood xitaa laga heli karo dukaamada). Waxay ka kooban tahay figuri fidsan oo ah shimbir ama xayawaan kale, sida caarada, oo ku xiran suunka dheer ee gacanka qaabaysan (Jaantus 2a). Ciyaartoyga oo dhan waxa uu ka samaysan yahay laastiig, waxyar oo dhegdheg u eg caag u eg. Cajaladda si fudud ayaa loo kala bixin karaa, iyadoo kordhinaysa dhererkeeda dhowr jeer iyada oo aan dillaacin. Waxaan sameynaa tijaabo meel siman oo siman, sida muraayadda muraayadda ama gidaarka alaabta guriga. Waxaan gacanta ku haynaa faraha hal gacan waxaanan samaynaa lulid, markaasaan ku tuuraynaa toyga dusha siman. Waxaad ogaan doontaa in shaxanku uu ku dheggan yahay oogada oo cajaladdu ay weli tahay mid qumman. Waxaan ku sii wadeynaa inaan gacanta ku hayno faraha dhowr iyo toban ilbiriqsi ama ka badan.

Bariis 2. Tusaalaha cajiibka ah ee xuubka laastikada, oo lagu muujiyay iyadoo la isticmaalayo iskutallaabta soo noqoshada

1 - caaro caaro, 2 - xadhig laastikada ah;

3 - gacan, 4 - calaacasha, 5 - oogada siman

Muddo ka dib, waxaan ogaanay in jaantusku uu si lama filaan ah uga soo bixi doono dusha sare oo, lagu soo jiiday cajalad yar, si dhakhso ah ayuu ugu soo noqon doonaa gacantayada. Xaaladdan oo kale, sida tijaabadii hore, hoos u dhac tartiib tartiib ah ayaa sidoo kale dhaca, i.e., hysteresis elastic. Xoogaga laastikada ah ee cajaladda kacsan waxay ka adkaadaan xoogagga adhesion ee qaabka dusha sare, taas oo daciifisa waqti ka dib. Natiijo ahaan, gabalku wuxuu ku soo noqdaa gacanta. Maaddada toyga loo isticmaalo tijaabadan waxaa lagu magacaabaa rheologists Viscoelastic. Magacan waxa lagu caddeeyey in uu soo bandhigayo labada waxyaalood ee dhegdhegaysan – marka uu ku dheggaado meel siman, iyo sifooyin laastik ah – taas oo ay ugu wacan tahay in uu ka soo baxo dushan oo uu ku soo noqdo sidii uu ahaa.

Soo degaya Nin

Sawirka 1. Shabeelka soo degaya gidaar toosan sidoo kale waa tusaale aad u fiican ee xuubka-laastikada.

Tijaabadani waxa kale oo ay isticmaali doontaa qalabka lagu ciyaaro ee viskoelasticka ah oo diyaar ah (Sawirka 1). Waxa loo sameeyay qaab sawir nin ama caaro. Waxa aanu tuurnay toygan addimada fidsan oo madaxiisu kor u soo jeedaan dusha toosan, gaar ahaan muraayadda, muraayadda ama gidaarka alaabta guriga. Walax la tuuray ayaa dushan ku dheggan. Muddo ka dib, muddada ay ku xiran tahay, iyo waxyaabo kale, oo ku saabsan qallafsanaanta dusha sare iyo xawaaraha tuurista, dusha sare ee toy ayaa soo baxaya. Tani waxay ku dhacdaa natiijada wixii hore looga hadlay. cirridka laastikada iyo ficilka miisaanka shaxanka, kaas oo beddelaya xoogga laastikada ee suunka ee ku jira tijaabadii hore.

Marka la eego saamaynta miisaanka, qaybta kala go'an ee toydu waxay hoos u foorartaa oo ka sii baxdaa ilaa qaybtu mar kale taabato dusha toosan. Taabashadan ka dib, dhejinta xigta ee shaxanka ayaa bilaabmaya. Natiijo ahaan, jaantusku waa la isku dhejin doonaa mar kale, laakiin meel madax-hoos ah. Nidaamyada hoos lagu sharraxay ayaa soo noqnoqda, iyadoo tirooyinka ay si isku mid ah u jeexjeexayaan lugaha ka dibna madaxa. Saameyntu waa in jaantusku uu ku soo dego meel toosan, isaga oo samaynaya rogrogis cajiib ah.

Balaastik socon kara

Bariis 3. Tijaabada dareeraha balaastikada

a) xaalad bilow ah, b) xaalad kama dambays ah;

1 - timirta, 2 - qaybta sare ee balaastigga;

3 - tilmaame, 4 - ciriiri, 5 - balaastiig jeexjeexan

Tan iyo dhowr tijaabo oo soo socda waxaan u isticmaali doonaa dhoobo laga heli karo dukaamada alaabta lagu ciyaaro, oo loo yaqaan " dhoobo sixir " ama "tricoline". Waxaan ku cajiinay gabal balaastiig ah oo qaab la mid ah dumbbell ah, oo ku saabsan 4 cm dheer oo leh dhexroor qaybaha dhumucdiisuna 1-2 cm iyo dhexroor cidhiidhi ah oo ku saabsan 5 mm (Jaantus. 3a). Waxaan ku qabanaa caaryada farahayaga xagga sare ee qaybta dhumucda oo ku haynaa dhaqdhaqaaq la'aan ama u soo laadlaad si toos ah u xiga calaamadeeyaha rakibay oo tilmaamaya meesha uu ku yaal dhamaadka hoose ee qaybta dhumucdiisuna tahay.

Iyadoo la eegayo booska dhamaadka hoose ee balaastikada, waxaan ogaanay in ay si tartiib tartiib ah hoos ugu socoto. Xaaladdan oo kale, qaybta dhexe ee balaastikada ayaa la cadaadiyaa. Nidaamkan waxaa loo yaqaan qulqulka ama gurguurta shay wuxuuna ka kooban yahay kordhinta dhererkiisa iyada oo ay saameynayso walbahaarka joogtada ah. Xaaladeena, xiisadan waxaa sababa miisaanka qaybta hoose ee dumbbell plasticine (Jaantus 3b). Marka laga eego aragti yar hadda tani waa natiijada isbeddelka ku yimid qaab-dhismeedka shay kaas oo cadaadis lagu hayay muddo dheer. Hal mar, xoogga qaybta cidhiidhiga ah waa mid aad u hooseeya oo ay ku jabto miisaanka qaybta hoose ee balaastikada oo keliya. Heerka socodka wuxuu ku xiran yahay arrimo badan, oo ay ku jiraan nooca walxaha iyo baaxadda iyo habka loo isticmaalo walaaca.

Balaastiigga aan isticmaalno aad ayey xasaasi ugu tahay socodka, waxaana ku arki karnaa isha qaawan dhowr iyo toban ilbiriqsi ka dib. Waxaa mudan in lagu daro in dhoobada sixirka lagu alifay shil ka dhacay dalka Mareykanka, xilligii dagaalkii labaad ee aduunka, markaasoo la isku dayay in la soo saaro walxo synthetic ah oo ku haboon soo saarista taayirada qalabka militariga. Natiijada polymerization-ka aan dhamaystirnayn, walxo ayaa la helay kaas oo tiro gaar ah oo unugyo ah aan la xidhin, iyo xirmooyinka u dhexeeya molecules kale waxay si fudud u bedeli karaan booskooda iyadoo ay saameynayaan arrimo dibadda ah. Xirmooyinkan "bouncing" waxay gacan ka geystaan ​​sifooyinka boodboodka ee cajiibka ah ee dhoobada.

kubbad baadi ah

Bariis 4. U diyaari tijaabinta balaastikada si aad u faafiso iyo nasinta walbahaarka:

a) xaalad bilow ah, b) xaalad kama dambays ah; 1- Kubadda birta,

2 - weel hufan, 3 - balaastiig, 4 - saldhig

Hadda ku tuuji balaastiigga sixirka weel yar oo hufan oo ka furan xagga sare, hubi in aanay ku dhex jirin xumbo hawo (Jaantus. 4a). Dhererka iyo dhexroorka markabka waa inuu ahaadaa dhowr sentimitir. Dhig kubbad bir ah oo dhexroorkeedu dhan yahay 1,5 cm badhtamaha dusha sare ee balaastiigga, weelka ku dhaaf kubbadda oo keliya. Dhowrkii saacadoodba mar waxaanu ilaalinaa booska kubbadda. Ogsoonow in ay sii qoto dheer oo qoto dheer u gasho balaastiigga, taas oo, markeeda, gasho meel bannaan oo ka sarreysa dusha kubbadda.

Ka dib waqti ku filan oo ku filan, taas oo ku xiran: miisaanka kubbadda, nooca plasticine ee loo isticmaalo, xajmiga kubbadda iyo digsiga, heerkulka deegaanka, waxaan ogaanay in kubbadu ay gaarto gunta hoose ee digsiga. Meesha ka sarreysa kubbadda waxaa si buuxda looga buuxin doonaa balaastiig (Jaantus. 4b). Tijaabadani waxay muujinaysaa in maaddadu ay socoto iyo dhimista walaaca.

Balaastiik boodada

Samee kubad dhoobo sixir ah oo si degdeg ah ugu tuur dusha adag, sida sagxada ama derbiga. Waxaan la yaabnay inaan ogaano in balaastiiggu ay ka soo boodaan dushaas sida kubbadda caagga ah ee laastikada ah. Plasticine Magic waa jir soo bandhigi kara balaastigga iyo alaabada laastikada labadaba. Waxay kuxirantahay sida ugu dhakhsaha badan ee culeyska loogu dhejiyo.

Marka diiqada si tartiib ah loo mariyo, sida kiiska cajiinka, waxay soo bandhigtaa sifooyin caag ah. Dhanka kale, iyada oo si degdeg ah loo isticmaalo xoog, taas oo dhacda marka ay isku dhacaan dabaq ama derbi, balaastiiggu waxay soo bandhigtaa sifooyin jilicsan. Plasticine Magic si kooban ayaa loogu yeeri karaa jir balaastik ah.

balaastiig xajin

Sawirka 2. Saamaynta tartiib tartiib ah ee sixirka balaastiigga (dhererka fiber fidsan waa ku dhawaad ​​60 cm)

Markan, samee dhululubo balaastig ah oo sixir ah oo leh dhexroor qiyaastii 1 cm ah iyo dhererka dhowr sentimitir. Labada darafba ku qabso farahaaga midig iyo bidix oo rollerka dhig si siman. Kadibna si tartiib ah ayaan gacmahayaga ugu kala qaadnay dhinacyada hal xariiq toosan, taas oo keenaysa in dhululubada ay u fidiso jihada axial. Waxaan dareensanahay in dhoobadu aysan bixin wax iska caabin ah oo aan ogaanno in ay dhexda ku dhufatey.

Dhererka dhululubada balaastikada ah ayaa la kordhin karaa ilaa dhowr iyo toban sentimitir ilaa dun khafiif ah ay ka sameysanto qaybteeda dhexe, taas oo jabin doonta waqti ka dib (sawirka 2). Tijaabadani waxay muujinaysaa in iyadoo si tartiib tartiib ah loo mariyo walbahaarka jirka balaastikada ah, ay suurtogal tahay in ay keento cillad aad u weyn iyada oo aan la burburin.

Balaastik adag

Waxaan u diyaarinaa dhululubada sixirka balaastikada si la mid ah sidii tijaabadii hore oo aan faraheena ku duubno cidhifkeeda si la mid ah. Markaan xoogga saarnay, waxaan gacmahayaga u kala qaadnay dhinacyada sida ugu dhaqsaha badan, anagoo rabna inaan si xoog leh u kala bixino dhululubada. Waxay soo baxday in kiiskan aan dareemeyno iska caabin aad u sarreeya oo balaastiig ah, iyo dhululubada, si la yaab leh, ma dheera, laakiin waxay jebisaa kala badh dhererkeeda, sida haddii lagu gooyo mindi (sawirka 3). Tijaabadani waxay sidoo kale muujinaysaa in dabeecadda qallafsanaanta jirka balaastigga ah ay ku xiran tahay heerka codsiga cadaadiska.

Plasticine waxay u jilicsan tahay sida muraayadda oo kale

Sawirka 3. Natiijada degdegga ah ee fidinta sixirka balaastikada - waxaad arki kartaa marar badan oo ka yar dhererka iyo gees fiiqan, oo xasuusin dildilaaca walxaha jilicsan

Tijaabadani waxay si cad u muujinaysaa sida heerka walbahaarka uu u saameeyo sifooyinka jidhka balaastigga ah. U samee dhoobada sixirka kubad qiyaastii ah 1,5cm dhexroor oo dhig saldhig adag sida saxan bir ah oo culus, anvil ama dabaq shub ah. Si tartiib ah kubbadda ugu dhufo dubbe miisaankiisu yahay ugu yaraan 0,5 kg (Jaantus. 5a). Waxaa soo baxday in xaaladdan ay kubaddu u dhaqanto sidii jir caag ah oo la simay ka dib markii uu dubbe ku soo dhaco (Jaantus. 5b).

Balaastii fidsan mar kale u samee kubbad oo dhig saxanka sidii hore. Mar labaad ayaanu kubbada ku garaacnay dubbe, laakiin markan waxaanu isku daynay inaanu sida ugu dhakhsaha badan u samayno (Jaantus. 5c). Waxay soo baxday in kubbadda balaastikada ee kiiskan ay u dhaqanto sidii inay ka samaysan tahay walxo jajaban, sida dhalo ama dhoobo, iyo marka ay saamayso waxay u kala firdhisaa dhammaan jihooyinka (Jaantus. 5d).

Mashiinka kulaylka ee xirmooyinka laastikada daawada

Cadaadiska qalabka rheological waxaa lagu yarayn karaa iyadoo la kordhinayo heerkulkooda. Waxaan u isticmaali doonaa saameyntan mashiinka kulaylka leh mabda'a hawlgalka ee cajiibka ah. Si aad isugu ururiso waxa aad u baahan doontaa: daasad fur fur ah oo dhalo ah, darsin ama wax la mid ah xargaha caagga ah ee gaagaaban, irbad weyn, xabbad leydi ah oo bir ah oo khafiif ah iyo laambad leh guluub aad u kulul. Naqshadaynta mashiinka ayaa lagu muujiyay sawirka 6. Si aad u ururiso, gooyo qaybta dhexe ee daboolka si aad u hesho giraan.

Bariis 5. Habka lagu muujiyo balaastikada iyo sifooyinka jilicsan ee balaastikada

a) Kubbadda oo si tartiib ah u garaacdo, b) garaacid tartiib ah,

c) Kubbada degdega ah ugu dhufatay, d) saamaynta garaacista degdega ah;

1 - kubad balaastiig ah, 2 - saxan adag oo weyn, 3 - dubbe,

v - xawaaraha dubbe

Dhexdhexaadinta giraantan waxaan ku dhejineynaa irbad, taas oo ah dhidibka, oo ku dheji dhejisyo dhejis ah si ay dhexda dhererkooda u dhigaan giraanta oo si adag u fidsan. Xadhkaha caagga ah waa in lagu dhejiyaa simmetrical giraanta, sidaas darteed abuurista taayir leh af-hayeen laga sameeyay xargaha caagga ah. Laabi qayb bir ah oo u rog qaab bir ah oo leh gacmo fidsan, taasoo kuu ogolaanaysa inaad dhex dhigto goobada hore loo sameeyay oo aad dabooli karto kala badh oogadeeda. Dhinac ka mid ah cantilever-ka, labada geesood ee toosan, waxaanu samaynaa gooyo noo ogolaanaya inaan dhigno dhidibka giraangiraha.

Geli faashashka giraangiraha goynta taageerada. Waxaan ku wareegeynaa shaagagga farahayaga oo hubineynaa in uu dheellitiran yahay, i.. miyay ku joogsanaysaa meel kastaba? Haddi aanay taasi ahayn, dheelli tirka taayirrada adiga oo inyar u dhaqaaqaya halka ay caaggu ku kulmaan giraanta. Dhig bareemada miiska oo ku iftiimi qaybta goobada ee ka soo baxaysa gacmaheeda laambad kulul oo xoog leh. Waxay soo baxday in muddo ka dib giraangiraha uu bilaabo inuu wareego.

Sababta dhaqdhaqaaqani waa isbeddel joogto ah oo ku yimaadda booska dhexe ee giraangiraha taasoo ka dhalatay saameyn loo yaqaan rheology nasashada cadaadiska kulaylka.

Nasashadani waxay ku salaysan tahay xaqiiqda ah in walxo laastiig ah oo aad u walaacsan ay qandaraasyo marka la kululeeyo. Matoorkayaga, maaddadani waa xargaha caagga ah ee dhinaca taayirrada kuwaas oo ka soo baxa barkinta oo lagu kululeeyo nalka iftiinka. Natiijo ahaan, bartamaha cufan ee giraangiraha ayaa u wareegaya dhinaca ay ku daboolan yihiin gacmaha taageerada. Iyadoo ay sabab u tahay wareegga giraangiraha, xargaha kuleylka ah ee kuleylka ah waxay ku dhacaan gacmaha taageerada oo la qaboojiyo, maadaama ay ka qarsoon yihiin nalka. Tirayaasha la qaboojiyey ayaa mar kale dheereeya. Isku xigxiga hababka lagu sharraxay waxay hubisaa wareegga joogtada ah ee giraangiraha.

Kaliya maahan tijaabooyin cajiib ah

Bariis 6. Naqshada mashiinka kulaylka ee laga sameeyay xargaha caagga ah ee dawooyinka

a) aragtida dhinaca,

b) qaybta diyaaradda axial; 1 - giraan, 2 - irbad, 3 - tirtiraha dawada,

4 - baakad, 5 - gooyn ku dhejiska, 6 - nalka iftiinka

Hadda rheology waa goob si xawli ah u koraysa oo ay xiiseeyaan labada physicists iyo saynisyahanada injineernimada. Ifafaalaha Rheological xaaladaha qaarkood waxay saameyn xun ku yeelan karaan deegaanka ay ka dhacaan waana in lagu xisaabtamaa, tusaale ahaan qaabeynta dhismayaal bir ah oo waaweyn oo muddo ka dib qallafsan. Waxay ka soo baxaan natiijada faafinta maaddada iyada oo ay saameynayso culeysyada jira iyo miisaankeeda.

Qiyaasta saxda ah ee dhumucda xaashida naxaasta ah ee daboolaya saqafyada dhaadheer iyo daaqadaha dhalooyinka leh ee kaniisadaha taariikhiga ah ayaa muujiyay in walxahan ay ka dhumuc weyn yihiin xagga hoose marka loo eego xagga sare. Tani waa natiijada haddanaxaasta iyo dhalooyinka labaduba waxay ku hoos jireen miisaankooda dhowr boqol oo sano. Ifafaalaha Rheological waxa kale oo loo adeegsadaa tignoolajiyada wax soo saarka casriga iyo dhaqaalaha badan. Tusaale ahaan waa dib u warshadaynta balaastikada. Badeecooyinka laga sameeyo alaabtan hadda waxaa lagu soo saaray extrusion, kala bixin iyo qaabaynta. Tan waxaa la sameeyaa ka dib marka la kululeeyo walxaha oo lagu dhejiyo cadaadis heer ku habboon oo la doortay. Sidaa darteed, waxyaabo kale, foils, ulo, tuubooyinka, fiilooyinka, iyo sidoo kale alaabta lagu ciyaaro iyo qaybaha mashiinka ee qaababka adag. Faa'iidooyinka aadka muhiimka u ah hababkani waa qiimo jaban iyo qashin-la'aan.