تم انجاز رسالة الماجستير للطالب مثنى عبد الحسين علي عويز في قسم الهندسة الميكانيكية عن بحثه الموسوم ” تأثير اللدونة الديناميكة على انتشار الشق في الصفائح الرقيقة المعرضة لحمل صدمي “وبأشراف أ.م.د فتحي عبد الصاحب الشماع وتألفت لجنة المناقشة برئاسة أ.دمحمد قاسم عبد الله وعضوية كل من أ.م .دسامي ابو النون عجيل, أ.م .د حاتم رحيم وسمي.
وتلخص بحثه بما يلي :
ان دراسة الاجسام والهياكل الصلبة بأحتواءها على شقوق والمعرضة للاحمال الديناميكية قد يمكن تصنيفها لتكون من اهم مجالات الدراسة في علم ميكانيك المواد الصلبة, ولهذا يجب على خبراء التصميم معرفة المناطق التي يحدث فيها عملية الشروع في انتشار الشق والتي قد توجد فيها الاحمال الديناميكية القصوى والتي قد يحدث فيها انتشار الشقوق الموجودة ديناميكيا, وفيما بعد يجب ان يتم اعطاء التقنيات المساعدة لحل هذه المشاكل التصميمية.
في الاطروحة الجارية سيتم اكمال دراسة على الصفائح المصنوعة من سبائك الالمنيوم الرقيقة المثبتة تثبيتا بسيطا والتي تحتوي على شقوق سطحية ضمن تركيبها, ويعمل الحمل المسلط (خصوصا الحمل المسلط) على هذه الصفائح الرقيقة على تسليط اجهادات وانفعالات لامتناهية عند حافة الشق لهذه الشقوق. وقد تظهر الامتدادات لهذه الشقوق بدءا من حافة الشق, وعلاوة على ذلك, قد ينتشر الشق في طريق معين ولسرع معينة. في نفس الوقت, تنبعث مناطق معرضة للخضوع (تشوه لدن) حول حافة الشق بسبب حدوث حمل الصدم. وستكون هذه المناطق المعرضة للخضوع, مديات امتدادها, وتأثيرها على خصائص نمو الشق ديناميكيا ضمن المواضيع المهمة التي يتطرق لها البحث الحالي.
في الاطروحة الجارية ستستخدم طريقتان للحسابات, الطريقة الاولى هي الطريقة التحليلية والتي تم اشتقاقها بأستعمال قوانين الصفائح التقليدية, والتي توضح مبادئها معادلات الاجهادات في مستوي واحد للصفائح الرقيقة, مع الاخذ بنظر الاعتبار تأثيرات حمل الصدم ودمجها مع مفاهيم الكسر الميكانيكي المرن-اللدن و مفاهيم نمو الشق ديناميكيا.
الطريقة الثانية هي الطريقة العملية بأستخدام طريقة الشبكة, والتي تعتبر واحدة من اكثر الطرق المتبعة فعالية في قياس التشوهات الدائمية التي تطرأ على نقاط الشبكة, والتي تتضمن عمل شبكة ذات خصائص معينة بالقرب من حافة الشق للصفائح الرقيقة لغرض معرفة كل تشوه لدن يحدث ضمن نقاط الشبكة. الصفائح الرقيقة ستكون مثبتة تثبيتا بسيطا على اطار معلوم الابعاد, وموقع الصفائح الرقيقة سيكون على بعد معين من مستوى معين حيث يتم من خلاله اطلاق الاجسام التي تصدم الصفائح بواسطة جهاز الصدم. تكون الصفائح الرقيقة مصنوعة من نوعين من سبائك الالمنيوم, سبيكة الالمنيوم النقي نوع 1100 وسبيكة الالمنيوم-نحاس نوع 2014, كلا منهما يحوي نسب طول الى عرض للصفائح مختلفة (1, 1,334, 2) وايضا تحوي اطوال شقوق مختلفة (10, 20, 30ملم) للشقوق السطحية الموجودة ضمن تركيبها.
لقد تم اكمال الحلول التحليلية, بأستعمال البرمجة بلغة فورتران, لغرض الحصول على النتائج التحليلية والتي تخص تأثيرات نسبة الطول الى العرض للصفيحة, طول الشق, ونوع سبيكة الالمنيوم على مدى المنطقة اللدنة و نمو الشق ديناميكيا بالاضافة الى تأثيرات البعد عن حافة الشق, وقت الاتصال بين الصفيحة والجسم اللي يعرض الصفيحة لحمل صدمي, طول الشق, ونسبة الطول الى العرض لمجالات الاجهاد والانفعال المرنة-اللدنة التي تسلط بالقرب من حافة الشق. بالاضافة الى ذلك, يتم اجراء التحليلات العملية بأستعمال طريقة الشبكة لغرض الوصول للنتائج العملية, والتي تشمل دراسة تأثيرات طول الشق, نسبة الطول الى العرض للصفيحة, ونوع سبيكة الالمنيوم على مدى المنطقة اللدنة ونمو الشق ديناميكيا, وتوصف دراسة عملية اخرى لغرض توضيح تأثيرات البعد عن حافة الشق, طول الشق, ونسبة الطول الى العرض للصفيحة على مجال الانفعال المتولد بالقرب من حافة الشق.
تظهر المعادلات التحليلية والعملية نسب خطا قليلة نسبيا عند المقارنة بين النتائج النظرية (التحليلية) والعملية, وان الحد الاعلى لنسب الخطا بين هذه الطرق عند دراسة مدى المنطقة اللدنة, الانفعالات القصوى, ونمو الشق ديناميكيا قد تم حسابها لتكون بحدود 17%, 24%, و 12%, بالتعاقب.
وتلخص بحثه بما يلي :
ان دراسة الاجسام والهياكل الصلبة بأحتواءها على شقوق والمعرضة للاحمال الديناميكية قد يمكن تصنيفها لتكون من اهم مجالات الدراسة في علم ميكانيك المواد الصلبة, ولهذا يجب على خبراء التصميم معرفة المناطق التي يحدث فيها عملية الشروع في انتشار الشق والتي قد توجد فيها الاحمال الديناميكية القصوى والتي قد يحدث فيها انتشار الشقوق الموجودة ديناميكيا, وفيما بعد يجب ان يتم اعطاء التقنيات المساعدة لحل هذه المشاكل التصميمية.
في الاطروحة الجارية سيتم اكمال دراسة على الصفائح المصنوعة من سبائك الالمنيوم الرقيقة المثبتة تثبيتا بسيطا والتي تحتوي على شقوق سطحية ضمن تركيبها, ويعمل الحمل المسلط (خصوصا الحمل المسلط) على هذه الصفائح الرقيقة على تسليط اجهادات وانفعالات لامتناهية عند حافة الشق لهذه الشقوق. وقد تظهر الامتدادات لهذه الشقوق بدءا من حافة الشق, وعلاوة على ذلك, قد ينتشر الشق في طريق معين ولسرع معينة. في نفس الوقت, تنبعث مناطق معرضة للخضوع (تشوه لدن) حول حافة الشق بسبب حدوث حمل الصدم. وستكون هذه المناطق المعرضة للخضوع, مديات امتدادها, وتأثيرها على خصائص نمو الشق ديناميكيا ضمن المواضيع المهمة التي يتطرق لها البحث الحالي.
في الاطروحة الجارية ستستخدم طريقتان للحسابات, الطريقة الاولى هي الطريقة التحليلية والتي تم اشتقاقها بأستعمال قوانين الصفائح التقليدية, والتي توضح مبادئها معادلات الاجهادات في مستوي واحد للصفائح الرقيقة, مع الاخذ بنظر الاعتبار تأثيرات حمل الصدم ودمجها مع مفاهيم الكسر الميكانيكي المرن-اللدن و مفاهيم نمو الشق ديناميكيا.
الطريقة الثانية هي الطريقة العملية بأستخدام طريقة الشبكة, والتي تعتبر واحدة من اكثر الطرق المتبعة فعالية في قياس التشوهات الدائمية التي تطرأ على نقاط الشبكة, والتي تتضمن عمل شبكة ذات خصائص معينة بالقرب من حافة الشق للصفائح الرقيقة لغرض معرفة كل تشوه لدن يحدث ضمن نقاط الشبكة. الصفائح الرقيقة ستكون مثبتة تثبيتا بسيطا على اطار معلوم الابعاد, وموقع الصفائح الرقيقة سيكون على بعد معين من مستوى معين حيث يتم من خلاله اطلاق الاجسام التي تصدم الصفائح بواسطة جهاز الصدم. تكون الصفائح الرقيقة مصنوعة من نوعين من سبائك الالمنيوم, سبيكة الالمنيوم النقي نوع 1100 وسبيكة الالمنيوم-نحاس نوع 2014, كلا منهما يحوي نسب طول الى عرض للصفائح مختلفة (1, 1,334, 2) وايضا تحوي اطوال شقوق مختلفة (10, 20, 30ملم) للشقوق السطحية الموجودة ضمن تركيبها.
لقد تم اكمال الحلول التحليلية, بأستعمال البرمجة بلغة فورتران, لغرض الحصول على النتائج التحليلية والتي تخص تأثيرات نسبة الطول الى العرض للصفيحة, طول الشق, ونوع سبيكة الالمنيوم على مدى المنطقة اللدنة و نمو الشق ديناميكيا بالاضافة الى تأثيرات البعد عن حافة الشق, وقت الاتصال بين الصفيحة والجسم اللي يعرض الصفيحة لحمل صدمي, طول الشق, ونسبة الطول الى العرض لمجالات الاجهاد والانفعال المرنة-اللدنة التي تسلط بالقرب من حافة الشق. بالاضافة الى ذلك, يتم اجراء التحليلات العملية بأستعمال طريقة الشبكة لغرض الوصول للنتائج العملية, والتي تشمل دراسة تأثيرات طول الشق, نسبة الطول الى العرض للصفيحة, ونوع سبيكة الالمنيوم على مدى المنطقة اللدنة ونمو الشق ديناميكيا, وتوصف دراسة عملية اخرى لغرض توضيح تأثيرات البعد عن حافة الشق, طول الشق, ونسبة الطول الى العرض للصفيحة على مجال الانفعال المتولد بالقرب من حافة الشق.
تظهر المعادلات التحليلية والعملية نسب خطا قليلة نسبيا عند المقارنة بين النتائج النظرية (التحليلية) والعملية, وان الحد الاعلى لنسب الخطا بين هذه الطرق عند دراسة مدى المنطقة اللدنة, الانفعالات القصوى, ونمو الشق ديناميكيا قد تم حسابها لتكون بحدود 17%, 24%, و 12%, بالتعاقب.
