صدمة (ميكانيكية)

📅 آخر تحديث: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 3 صور
الموسوعة الحرة
اختبار الصدمة الانفجارية للسفينة البحرية
أوضاع الأعطال الميكانيكية
  • ف
  • ت
  • هـ

في الميكانيكا والفيزياء ، الصدمة هي تسارع مفاجئ ناتج عن، على سبيل المثال ، الاصطدام أو السقوط أو الركلة أو الزلزال أو الانفجار . الصدمة هي إثارة فيزيائية عابرة.

تصف الصدمة المادة التي تخضع لقوة شديدة السرعة فيما يتعلق بالزمن. الصدمة عبارة عن متجه له وحدات التسارع (معدل تغير السرعة). تمثل الوحدة g (أو g ) مضاعفات التسارع القياسي للجاذبية وتستخدم تقليديًا.

يمكن تحديد نبضة الصدمة من خلال تسارعها الأقصى ومدتها وشكل نبضة الصدمة (نصف جيبية، مثلثية، شبه منحرفة، إلخ). طيف استجابة الصدمة هو طريقة لتقييم الصدمة الميكانيكية بشكل أكبر. [1]

قياس الصدمة

يعد قياس الصدمة محل اهتمام في العديد من المجالات مثل

  • انتشار صدمة الكعب عبر جسم العداء [2]
  • قياس حجم الصدمة اللازمة لإحداث ضرر لعنصر ما: الهشاشة . [3]
  • قياس امتصاص الصدمات من خلال الأرضيات الرياضية [4]
  • قياس فعالية ممتص الصدمات [5]
  • قياس قدرة امتصاص الصدمات لوسائد الحزمة [6]
  • قياس قدرة الخوذة الرياضية على حماية الأشخاص [7]
  • قياس فعالية حوامل الصدمات
  • تحديد قدرة المنشآت على مقاومة الصدمات الزلزالية: الزلازل وغيرها [8]
  • تحديد ما إذا كان النسيج الواقي الشخصي يخفف أو يضخم الصدمات [9]
  • التحقق من قدرة السفينة البحرية ومعداتها على تحمل الصدمات الانفجارية [10] [11]

يتم قياس الصدمات عادةً باستخدام مقاييس التسارع ولكن يتم أيضًا استخدام محولات أخرى والتصوير عالي السرعة. [12] تتوفر مجموعة كبيرة ومتنوعة من الأجهزة المعملية؛ كما يتم استخدام مسجلات بيانات الصدمات المستقلة .

إن الصدمات الميدانية متغيرة بدرجة كبيرة وغالبًا ما تكون ذات أشكال غير متساوية. وحتى الصدمات التي يتم التحكم فيها في المختبر غالبًا ما تكون ذات أشكال غير متساوية وتتضمن طفرات قصيرة المدة؛ ويمكن تقليل الضوضاء من خلال الترشيح الرقمي أو التناظري المناسب. [13] [14]

توفر طرق الاختبار والمواصفات الحاكمة تفاصيل حول إجراء اختبارات الصدمات. يعد وضع أدوات القياس بشكل صحيح أمرًا بالغ الأهمية. تستجيب العناصر الهشة والسلع المعبأة بشكل متباين للصدمات المعملية الموحدة؛ [15] غالبًا ما تكون هناك حاجة إلى تكرار الاختبار. على سبيل المثال، تشير طريقة MIL-STD-810 G 516.6 إلى: ثلاث مرات على الأقل في كلا الاتجاهين على طول كل من المحاور الثلاثة المتعامدة".

اختبار الصدمات

حاوية شحن عسكرية يتم اختبارها عند السقوط

تنقسم اختبارات الصدمات عادةً إلى فئتين، اختبار الصدمات الكلاسيكي واختبار الصدمات النارية أو الصدمات الباليستية. يتكون اختبار الصدمات الكلاسيكي من نبضات الصدمة التالية: نصف الجيب ، وهافرساين، وموجة سن المنشار ، وشبه المنحرف . اختبارات الصدمات النارية والصدمات الباليستية متخصصة ولا تعتبر صدمات كلاسيكية. يمكن إجراء الصدمات الكلاسيكية على هزازات الديناميكية الكهربائية (ED) أو برج السقوط الحر أو آلات الصدمات الهوائية. يتم إنشاء نبضة صدمة كلاسيكية عندما يتغير اتجاه طاولة آلة الصدمات فجأة. يتسبب هذا التغيير المفاجئ في الاتجاه في تغيير سريع في السرعة مما يخلق نبضة الصدمة. يتم إجراء اختبار تأثيرات الصدمة أحيانًا على تطبيقات الاستخدام النهائي: على سبيل المثال، اختبارات تصادم السيارات .

يعد استخدام طرق الاختبار المناسبة وبروتوكولات التحقق والتحقق أمرًا مهمًا لجميع مراحل الاختبار والتقييم.

تأثيرات الصدمة

الصدمة الميكانيكية لها القدرة على إتلاف عنصر (على سبيل المثال، مصباح كهربائي كامل ) أو عنصر من عناصر العنصر (على سبيل المثال، خيط في مصباح كهربائي متوهج ):

  • يمكن أن ينكسر العنصر الهش أو القابل للكسر. على سبيل المثال، قد تتحطم كأسان من النبيذ البلوري عند اصطدامهما ببعضهما البعض. تم تصميم دبوس القص في المحرك للكسر عند تعرضه لقدر معين من الصدمة. لاحظ أن المادة اللينة المطيلة قد تظهر أحيانًا فشلًا هشًا أثناء الصدمة بسبب تراكب الوقت ودرجة الحرارة .
  • يمكن أن ينحني العنصر القابل للطرق عند تعرضه لصدمة. على سبيل المثال، قد ينحني إبريق نحاسي عند سقوطه على الأرض.
  • قد تبدو بعض العناصر وكأنها لم تتضرر من صدمة واحدة ولكنها ستتعرض لفشل التعب مع العديد من الصدمات المتكررة منخفضة المستوى.
  • قد تؤدي الصدمة إلى أضرار طفيفة قد لا تكون بالغة الأهمية للاستخدام. ومع ذلك، فإن الأضرار الطفيفة المتراكمة الناجمة عن عدة صدمات ستؤدي في النهاية إلى عدم إمكانية استخدام العنصر.
  • قد لا تؤدي الصدمة إلى حدوث ضرر واضح فوري ولكنها قد تتسبب في تقصير عمر خدمة المنتج: وبالتالي تنخفض الموثوقية .
  • قد تتسبب الصدمة في خروج العنصر عن ضبطه. على سبيل المثال، عندما يتعرض جهاز علمي دقيق لصدمة متوسطة، فقد تكون ممارسة القياس الجيدة هي إعادة معايرته قبل استخدامه مرة أخرى.
  • قد تنفجر بعض المواد مثل المتفجرات الأولية العالية عند حدوث صدمة ميكانيكية أو تأثير.
  • عندما يتم إسقاط زجاجات زجاجية تحتوي على سائل أو تعرضها لصدمة، فإن تأثير المطرقة المائية قد يتسبب في كسر الزجاج الهيدروديناميكي . [16]

اعتبارات

عندما تشير الاختبارات المعملية أو الخبرة الميدانية أو الحكم الهندسي إلى أن أحد العناصر قد يتلف بسبب صدمة ميكانيكية، فقد يتم النظر في عدة مسارات للعمل: [17]

  • تقليل و التحكم في صدمة الإدخال عند المصدر.
  • قم بتعديل العنصر لتحسين متانته أو دعمه ليتمكن من التعامل بشكل أفضل مع الصدمات.
  • استخدم ممتصات الصدمات أو حوامل الصدمات أو الوسائد للتحكم في الصدمة المنقولة إلى العنصر. تعمل الوسائد [18] على تقليل تسارع الذروة عن طريق إطالة مدة الصدمة.
  • التخطيط للفشل: تقبل بعض الخسائر. توفير أنظمة احتياطية، وما إلى ذلك.

انظر أيضا

ملحوظات

  1. ^ ألكسندر، ج. إدوارد (2009). "طيف الاستجابة للصدمة - مقدمة" (PDF) . وقائع مؤتمر IMAC-XXVII، 9-12 فبراير 2009 أورلاندو، فلوريدا، الولايات المتحدة الأمريكية . جمعية الميكانيكا التجريبية. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2016-03-04.
  2. ^ Dickensen, JA (1985). "قياس موجات الصدمة بعد اصطدام الكعب أثناء الجري". مجلة الميكانيكا الحيوية . 18 (6): 415-422. doi :10.1016/0021-9290(85)90276-3. PMID  4030798.
  3. ^ ASTM D3332-99(2010) طرق الاختبار القياسية لهشاشة الصدمات الميكانيكية للمنتجات، باستخدام آلات الصدمات
  4. ^ ASTM F1543-96(2007) المواصفة القياسية لخصائص تخفيف الصدمات لأسطح السياج
  5. ^ Walen, AE (1995). "توصيف ممتصات الصدمات لمحاكاة المركبات الأرضية". JTE . 23 (4). ASTM International. ISSN  0090-3973.
  6. ^ طريقة الاختبار القياسية ASTM D1596-14 لخصائص تخفيف الصدمات الديناميكية لمواد التغليف
  7. ^ طريقة الاختبار القياسية ASTM F429-10 لخصائص تخفيف الصدمات لأغطية الرأس الواقية لكرة القدم
  8. ^ ASTM STP209 تصميم واختبارات الهياكل المبنية: ندوات حول الأحمال الزلزالية والصدمية للألواح الملصقة وغيرها من الإنشاءات.
  9. ^ جيبسون، بي دبليو (1983). "تضخيم موجات الصدمة بواسطة مواد النسيج" (PDF) . J Textile Institute . 86 (1): 167–177. مؤرشف من الأصل (PDF) في 27 ديسمبر 2016. تم الاسترجاع في 14 فبراير 2015 .
  10. ^ معايير تصميم الصدمات للسفن السطحية (PDF) ، المجلد NAVSEA-908-LP-000-3010، البحرية الأمريكية، 1995، تم أرشفته من الأصل (PDF) في 2015-02-14 ، تم استرجاعه في 14 فبراير 2015
  11. ^ "MIL-S-901D (البحرية)، المواصفات العسكرية: اختبارات الصدمات. الآلات والمعدات والأنظمة عالية التأثير على متن السفن، المتطلبات الخاصة بها"
  12. ^ سيتلز، جاري س. (2006)، التصوير عالي السرعة لموجات الصدمة والانفجارات والطلقات النارية ، المجلد 94، مجلة العالم الأمريكي، ص 22-31
  13. ^ ASTM D6537-00(2014) الممارسة القياسية لاختبار الصدمات للحزم الآلية لتحديد أداء الحزمة
  14. ^ Kipp, WI (فبراير 2002)، INSTRUMENTATION for PACKAGE PERFORMANCE TESTING (PDF) ، Dimensions.02، International Safe Transit Association، تم أرشفته من الأصل (PDF) في 2015-02-07 ، تم استرجاعه في 5 فبراير 2015
  15. ^ تقرير بحث ASTM D10-1004، ASTM الدولية
  16. ^ سايتو، س (1999). "كسر حاوية زجاجية بمطرقة مائية". مجلة الزجاج الدولية . فاينزا إديتريس. ISSN  1123-5063.
  17. ^ بورجيس، ج (مارس 2000). "التوسع والتقييم لنموذج التعب لهشاشة صدمة المنتج المستخدم في تصميم العبوات". مجلة الاختبار والتقييم . 28 (2).
  18. ^ "تصميم تخفيف الصدمات في العبوات" (PDF) . وزارة الدفاع الأمريكية. 1997.

قراءة إضافية

  • دي سيلفا، سي دبليو، "دليل الاهتزاز والصدمة"، سي آر سي، 2005، رقم ISBN 0-8493-1580-8 
  • هاريس، سي إم، وبيرسول، إيه جي، "دليل الصدمات والاهتزازات"، 2001، ماكجرو هيل، رقم ISBN 0-07-137081-1 
  • ISO 18431:2007 - الاهتزازات والصدمات الميكانيكية
  • ASTM D6537، الممارسة القياسية لاختبار الصدمات للحزمة المجهزة لتحديد أداء الحزمة.
  • MIL-STD-810 G، طرق الاختبار البيئي والمبادئ التوجيهية الهندسية، 2000، القسم 516.6
  • بروجلياتو، ب.، "ميكانيكا غير سلسة. النماذج، الديناميكيات والتحكم"، سبرينغر لندن، الطبعة الثانية، 1999.
  • الاستجابة للصدمات الميكانيكية، وزارة الطاقة، [1]
  • طيف الاستجابة للصدمة، تمهيد، [2]
  • دراسة في تطبيق SRS، [3]
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=صدمة_ميكانيكية&oldid=1187182789"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate