تنش تسلیم

💡 تئوری پلاستیسیته کلاسیک، در مطالعه مواد در اواخر قرن ۱۹ رشد پیدا کرد، برای موادی که علاوه بر تغییر شکل الاستیک، بعد از رسیدن به تنش تسلیم، تغییر شکل پلاستیک دارند. در فلزات و مواد کریستالی، این تغییر شکل به دلیل جابجایی نابجایی‌های ساختار کریستال اتفاق می‌افتد.

💡 اثر هال-پچ یا رفتار هال-پچ که استحکام‌بخشی مرزدانه‌ای نیز نامیده می‌شود، به پدیده افزایش تنش تسلیم مواد با کاهش اندازه دانهٔ آن‌ها گفته می‌شود. رابطه بین این پارامترها اولین بار توسط هال پیشنهاد شده و سپس توسط پچ بسیار گسترش یافت. این رابطه به صورت زیر بیان می‌شود.

💡 دومولفه تنش تسلیم و ویسکوزیته با استفاده از دستگاه رئومتر مورد سنجش قرار می گیرد. این دستگاه در مدل های مختلفی تجاری سازی شده است و هر نوع از آن می تواند برای ارزیابی یک نوع از بتن، ملات یا خمیر مورد استفاده قرار گیرد.

💡 برای رفع این محدودیت‌ها، روش تنش زدایی ارتعاشی پیشنهاد شد. در این روش، با اعمال تنش مکانیکی در اثر ارتعاش، مجموع تنش پسماند داخلی و تنش مکانیکی خارجی از تنش تسلیم قطعه فراتر رفته و باعث کرنش پلاستیک در مقیاس کریستالی در قطعه شده و بر اساس اصل تبدیل تنش به کرنش، تنش پسماند در قطعه کاهش می‌یابد.

💡 مهندسان متالورژی برای تعیین دقیق ویژگی‌های مکانیکی آلیاژهای جدید، باید مقدار تنش تسلیم را تحت شرایط مختلف دما و فشار به دقت اندازه‌گیری کنند.

💡 در طراحی سازه‌های فولادی، عبور از حد تنش تسلیم می‌تواند منجر به تغییر شکل‌های دائمی و آسیب‌های جبران‌ناپذیر به ساختار اصلی ساختمان شود.

💡 برای جلوگیری از شکست ناگهانی در قطعات خودرو، انتخاب متریالی با تنش تسلیم بالا و انعطاف‌پذیری مناسب در شرایط عملیاتی بسیار حیاتی است.