دوره مقدماتی جامدات انسیس

نمودار تنش و کرنش وابسته به نوع ماده، اندازه و هندسه جسم مورد نظر و باری که به آن اعمال می شود، انواع تغییر شکل ها برای جسم ممکن است رخ دهد. شکل زیر که نمودار تنش-کرنش یک ماده انعطاف پذیر تحت نیروی کششی را نشان می دهد، بیانگر مودهای تغییر شکل جسم (تغییر شکل الاستیک و پلاستیک) در بارگذاری های متفاوت است. طبق دیاگرام تنش-کرنش تحت بارگذاری کششی ناحیه پلاستیک با دو بخش کرنش سختی (strain hardening) و گردن دهی (necking) شناخته می شود. در ناحیه کرنش سختی ماده در اثر جابجایی های اتمی قوی تر می شود. نام گذاری ناحیه گردن دهی به این نام به این دلیل است که پس از رد شدن تنش از استحکام نهایی ماده، سطح مقطع جسم کاهش می یابد و به اصطلاح گردن می دهد. در طول این ناحیه ماده نمی تواند مقاومت زیادی در برابر تنش اعمال شده نشان دهد و کرنش در نمونه مورد نظر به شدت افزایش می یابد. تغییر شکل پلاستیک با شکست ماده به پایان می رسد.  

تغییر شکل در علم مواد، به تغییر شکل یا اندازه یک جسم با توجه به نیروی اعمال شده (انرژی تغییر شکل در این مورد از طریق کار منتقل می‌شود) یا تغییر در درجه حرارت (انتقال انرژی از طریق گرما) گفته می‌شود. مورد اول می‌تواند در نتیجه نیروهای کششی، نیروهای فشاری، نیروهای برشی، خمش یا پیچش باشد. در مورد دوم مهم‌ترین عاملی که با درجهٔ حرارت تعیین می‌شود، تحرک نقص‌های ساختاری مانند مرز بلورها،تهی جایی و نابه جایی در جامدات کریستالی و غیر کریستالی است. حرکت یا جا به جایی این نقص‌های متحرک به صورت حرارتی فعال شده و توسط میزان نفوذ اتمی محدود می‌شود. تغییر شکل اغلب به عنوان کرنش در نظر گرفته می‌شود. همانطور که تغییر شکل رخ می‌دهد، نیروهای داخلی بین مولکولی با نیروهای اعمال شده مخالفت می‌کنند. اگر نیروی اعمال شده خیلی زیاد نباشد این نیروها ممکن است برای مقاومت کامل در برابر نیروهای خارجی اعمال شده کافی باشند و به جسم اجازه دهند تا یک حالت سکون و تعادل جدید به خود بگیرد و بعد از برداشتن بار ( نیروی اعمال شده) به حالت اولیه خود بازگردد. یک نیروی اعمال شدهٔ بزرگتر ممکن است به تغییر شکل دائمی جسم یا حتی به شکست ساختاری آن منجر شود. اگر تغییر شکل ناچیز باشد می‌توان از مفهوم جسم صلب بهره برد. در این قسمت از فیلم آموزشی به فراگیری ترسیم هندسه تیر و المان ریزی هندسه و مدلسازی شرایط مرزی و تحلیل مسئله و بحث پیرامون میزان خمش تیر تحت اثر نیروهای مختلف می پردازیم.  

کشش عمیق جزو فرایندهای شکل دهی ورق محسوب می‌شود که در آن یک ورق فلزی با عملیات مکانیکی به شکل مطلوب می‌رسد. این یک فرایند تغییر شکل با حفظ مواد است. علت نامگذاری کشش «عمیق» این است که عمقی که ورق کشیده می‌شود بزرگتر از قطر ورق است. این فرایند ممکن است با کشش در چندین مرحله در قالب‌ها انجام می‌شود. به منطقه فلنج (ورق در داخل قالب) با حفظ خواص ماده، تنش کشش شعاعی و تنش فشاری مماسی وارد می‌شود. این تنش فشاری باعث ایجاد چروک در ورق می‌شود. این چین و چروک را می‌توان با ورق گیر کنترل کرد. ورق گیر جریان ورق به داخل قالب را کنترل می‌کند. بیشتر قطعاتی که از فلز ورق تولید می‌شوند، استوانه‌ای یا جعبه‌ای شکلند. برای مثال قابلمه‌ها و ماهی تابه‌ها، دبه‌های غذا و قوطی‌های نوشابه، لگن‌های آشپزخانه و مخزن سوخت‌های اتومبیل‌ها با این روش تولید می‌شوند. این گونه قطعات، معمولاً با فرایندی که در آن یک سنبه، یک پولک، فلز ورق تخت را به داخل حفره ماتریسی می‌برد تولید می‌شوند. اگرچه این فرایند به دلیل قطعاتی که به این وسیله تولید می‌شوند، اغلب کشش عمیق نامیده می‌شود ولی برای تولید قطعاتی که عمق کم یا متوسطی دارند نیز به کار می‌رود. در این قسمت از آموزش به بررسی و ترسیم هندسه ورق و تامپون و المان ریزی هندسه و تعیین شرایط مرزی و همچنین تحلیل مسئله در Dynamic explicit و بررسی تنش و کرنش ورق تحت پرس می پردازیم.