موضوع : مقاومت مصالح

توضیح : این فایل به صورت ورد و آماده چاپ می باشد

مقاومت مصالح چیست؟
مکانیک ماده‌ها یا مکانیک مواد یا مقاومت مصالح (به فرانسوی: Résistance des matériaux) بخشی از علم مواد است که به مطالعهٔ استحکام مواد مهندسی و رفتار مکانیکی آن‌ها در حالت کلی (مانند تنش، کرنش، تغییر شکل و رابطه‌های میان تنش و کرنش) می‌پردازد.
مباحث مرتبط با مكانيك جامدات (mechanics of solid)يا مكانيك مصالح mechanics of material)) كه در ايران اغلب با نام مقاومت مصالح(strength of material)  از آن ياد مي شود شاخه اي از علم مكانيك است كه با استفاده از روشهاي تحليلي به بررسي و تعيين مقاومت (strength) و صلبيت(rigidity) و نيز پايداري ارتجاعي(elastic stability)  اعضاي باربر مي پردازد. مبحث مقاومت مصالح كه اصالتاً در حيطه مسائل مهندسي مطرح مي گردد مانند علم تئوري ارتجاعي(theory of elasticity)  و تئوري خميري (theory of plasticity) رفتار اجسام را با نگرش صرفاً رياضي و با چنان دقتي تحليل نميكند. مكانيك جامدات در سطحي كه در دانشكده هاي فني و مهندسي تدريس ميگردد بنام مكانيك جامدات مهندسي (technical mechanics of solids) شهرت دارد و اساساً بر پايه شرح رفتار يك عضو تحت ﺗﺄثير بار, مقاومت داخلي و تغيير شكل آن قرار دارد. علم مكانيك جامدات موضوع بسيار گسترده اي است كه با گذشت زمان, بر درك و تشريح مسائل و نيز بر دامنه آن افزوده مي شود و نگرشهاي نويني در اين زمينه طرح ميگردند. مباحث مطروحه در كتابهاي فلسفه علوم و مهندسي ﺗﺄليف دكتر مسعود دهقاني از جمله اين رويكردهاي نوين در مبحث مكانيك مصالح است. بخشهايي از اين كتاب به توضيح و تبيين ماهيت تنش (stress) در سازه ها اختصاص دارد. نيروهايي كه درداخل يك عضو ايجاد مي گردند(internal forces) تا اثر نيروهاي خارجي را متعادل كنند كميتهايي برداري هستند. در مقاومت مصالح تنش بصورت شدت گسترش نيرو بر روي سطوح تعريف ميگردد.
 همچنين محاسبه تنش در يك نقطه با اين فرض صورت مي گيرد كه جسم يك محيط پيوسته و مصالح آن همگن  (homogeneous)باشند. در غير اينصورت به لحاظ اتمي ابهاماتي به وجود خواهد آمد. با التفات به برداري بودن ﺗﺄثير نيروهاي داخلي عمومي ترين حالت تنشهايي كه بر روي سطح عمل مي كنند نمايش تنسوري تنش (stress tensor) است .]ر.ك به كتاب مقاومت مصالح ايگور پوپوف/ ترجمه شاپور طاحوني[
ديدگاههاي مطرح شده توسط دكتر مسعود دهقاني در ابتدا با اشاره به وابستگي تنش ها به سطح بيان مي دارد كه هرگونه سطح يا مرز زمينه مناسبي براي ايجاد و تمركز تنش روي آن است. [ بر اين اساس از ديدگاه اصل بقاي اندازه حركت خطي و دوراني مي توان نوشت:
   كه S سطح و  Vحجم و  n بردار عمود بر سطح و  Tيك تنسور است. اين انتگرال حجمي كه قابل تبديل به انتگرال روي سطح است, در بر گيرنده مفاهيم بسيار مهم فلسفي است كه از جمله آن اثبات نظريه انبساط جهان است. اين قانون با عنوان تئوري انتگرال گرين- گوس يا ديورژانس نيز شناخته شده است. از سوي ديگر بر اساس قانون استوكس مي توان انتگرال روي سطح را به روي مرز گسترش داد.
 اين رابطه بيانگر آن است كه مي توان انتگرال هر كميتي را از حالت حجمي به سطح و در نهايت روي مرز تبديل كرد. اين موضوع اهميت مرز خارجي هر پديده مادي را به خوبي نشان مي دهد و در حقيقت در عالم مادي, شخصيت هندسي هر جسم در نحوه و شكل اشغال فضا خلاصه مي شود و نكته مهمتر آنكه لازمه ايجاد هرگونه تنش در ماده, وجود سطح و مرز(Boundry) ميباشد. از آنجاييكه تنش ها در نهايت باعث متلاشي شدن شخصيت هندسي جسم مي گردد اين ﺴﺆال مطرح ميگردد كه سمت و سوي اين تلاشي به كدام جهت است و از ديدگاه فلسفي مقصد نهايي اين تنشها و تمايل آنها به كدام سو است؟] از ديدگاه دكتر مسعود دهقاني در كتاب ـ جهان در انبساط ـ اگر ذرات مادي به سمت درجات آزادي بالاتر ميل كنند و از تراكم حجمي آنها كاسته گردد سطح و مرز گسترش يافته و براي يك مقدار نيروي مشخص تنش ها كاهش مي يابند. و در نهايت زماني كه مرز يا سطح به سوي بي نهايت ميل مي كند تنش ها نيز به صفر خواهند رسيد. در اينصورت هم مطابق تعريف تنش و هم بر اساس روابط ديورژنس و استوكس, تنش ها به سمت صفر رفته و حصول اين امر به معناي انبساط جهان مادي است. در رابطه مذكور مقدار انتگرال روي مرز يا سطح وابسته بردار n مي باشد. در صورت ميل كردن سطح يا مرز يك مقدار مشخص جرم m به سمت بينهايت در اين صورت سطح يا مرز محو شده و بعبارتي بردار n جاي تعريف ندارد . از اين رو مقدار تنش ها وابسته به سطح و باندري جسم هستند و به عبارتي تنش هاي حجمي (Body force)  نيز وابسته به حجم و قابل تبديل روي مرز نهايي جسم مي باشد.
فهرست مطالب
مقاومت مصالح چیست؟
 طبقه بندی پلها از نقطه نظر سیستم مقاومت مصالح