آزمایشگاه مقاومت مصالح

آزمایشگاه مقاومت مصالح، یک آزمایشگاه آموزشي براي دانشجويان مقطع کارشناسي است که با هدف آشنايي تجربي ايشان با مطالب نظري ارائه شده در درس مقاومت مصالح، تأسيس شده است. در این آزمایشگاه دانشجویان قادر خواهند بود روابط و نظريه‌هاي حاکم بر مکانيک جامدات و تحليل سازه‌ها را بطور عملي و تجربي مورد تحقيق و ارزيابي قرار دهند. تجهيزات موجود در اين آزمايشگاه، امكان تعيين مشخصات مكانيكي مصالح را فراهم كرده و در ضمن دانشجويان مي‌توانند آثار بارگذاري‌هاي گوناگون بر مدل‌هاي سازه‌اي را مورد مطالعه قرار دهند.

 

لیست تجهیزات آزمایشگاه مقاومت مصالح

1. دستگاه اندازه گیری بار بحرانی توسط کمانش

کمانش در علم مقاومت مصالح، به رفتاری گفته می‌شود که معمولاً از عضو تحت فشار (ستون، دیوار برشی، ...) سر مي‌زند. اعضای تحت فشار یک سازه پیش از رسیدن به حداکثر مقاومت فشاری و در حقیقت پیش از شکست تحت اثر تنش تسلیم فشاری، تحت اثر پدیده کمانش دچار شکست خواهند گردید. هرچه ستون بلندتر و دارای سطح مقطع کوچکتری باشد(ستون لاغر)، زودتر تحت اثر پدیده کمانش تسلیم می‌گردد.اين دستگاه امكان انجام آزمون كمانش در تيرها با شرايط انتهايي متفاوت را فراهم مي‌كند.

 

 

 

2. دستگاه محاسبه خیز متقارن

به کمک دستگاه آزمایش تیرها می‌توان محدوده وسیعی از آزمایش‌های مربوط به مبحث خمش تیرها را انجام داد. در طراحی دستگاه توجه خاصی به انعطاف‌پذیری برای انجام آزمایشات مختلف و سهولت استفاده از آن صورت گرفته است. یک تکیه‌گاه گیردار و دو تکیه‌گاه ساده برای برقراری شرایط مختلف جهت آزمایش تیر وجود دارد. همچنین سه کفه بارگذاری امکان بارگذاری در نقاط مختلف تیر را فراهم می‌آورد. تیر‌هایی از سه جنس آهن، برنج و آلومینیم برای آزمایش عرضه می‌شود. برای اندازه‌گیری خیز تیر در نقاط مختلف از ۳ گیج مکانیکی استفاده می‌شود. همچنین نیروهای عکس‌العمل‌های تکیه‌گاهی به کمک دو سنسور الکتریکی نیرو که در دو تکیه‌گاه ساده تعبیه شده است، اندازه‌گیری و توسط نمایش‌دهنده دیجیتالی نیرو نمایش داده می‌شود.

3. دستگاه اندازه گیری پیچش پلاستیک

عضوهای تحت پیچش در بسیاری از کاربردهای مهندسی مشاهده می‌شوند. بنابراین زمینه‌هاي عملي فراوانی برای این دستگاه وجود دارد. دستگاه تست پیچش پلاستیک امکان انجام آزمایش‌های عملی درباره پیچش مقاطع گرد در ناحیه الاستیک و پلاستیک را فراهم می‌آورد. نمونه آزمایش به صورت میله‌ای استوانه‌ای شکل با قطر معین از ماده مورد نظر تهیه شده و بین فک‌های دستگاه قرار می‌گیرد. برای قرار دادن نمونه‌های با طول‌های مختلف، یکی از فک‌های دستگاه به کمک یک مکانیزم لغزشی روی شاسی جابجا می‌شود. نمونه‌هایی از سه جنس آهن، برنج و آلومینیم براي آزمايش عرضه می‌شود. گشتاور پیچشی با استفاده از گشتاور‌سنج الکترونیکی و زاویه پیچش با استفاده از زاویه‌سنج دیجیتالی اندازه‌گیری و روی یک نمایشگر دیجيتال نشان داده مي‌شود. همچنين با استفاده از کابل رابط که به صورت جداگانه عرضه می‌شود، نتایج آزمایش پیچش را می‌توان به صورت همزمان جهت ثبت و ذخیره و ترسیم منحنی گشتاورـ زاویه توسط نرم‌افزار ویژه، به کامپیوتر انتقال داد.

4. دستگاه مرکز برش و خمش نامتقارن در تیرها


به کمک دستگاه مرکز برش و خمش نامتقارن می‌توان روابط خمش نامتقارن در تیرهای یک سر گیردار با مقاطع نبشی و ناودانی را بررسی کرد و موقعیت مرکز برش را در مقطع ناودانی بدست آورد. عملکرد ساده و ساختار مقاوم دستگاه برای آموزش‌های دانشجویی مناسب است. تیرهاي آزمایشی از یک انتها توسط یک تکیه‌گاه گیردار روی شاسی دستگاه ثابت می‌شوند و انتهاي آزاد آن توسط وزنه‌، بارگذاری می‌شود. به کمک دو ساعت اندازه‌گیری، میزان خمش تیرها در دو جهت عمودی و افقی اندازه‌گیری می‌شود.

تکیه‌گاه گیردار طوری طراحی شده است که نمونه را بتوان در زوایای مختلف تحت بار قرار داد. همچنین بارگذاری خارج از مرکز برای اعمال بار پیچشی و خمشی به صورت ترکیبی نیز امکان‌پذیر است.

 

5. دستگاه آزمایش کمانش

تمام قطعاتی که تحت فشار قرار دارند در معرض خطر کمانش هستند. بنابراین زمینه‌های عملی فراوانی برای این دستگاه وجود دارد. دستگاه از یک شاسی فلزی، ستون‌های راهنما و مکانیزم اعمال نیروی فشاری تشکیل شده است. برای انجام آزمایش، نمونه بین دو فک قرار  می‌گیرد و توسط مکانیزم اعمال نیروی فشاری تا رسیدن به بار بحرانی فشرده می‌شود. نيروي وارده و مقدار کمانش با استفاده از تغییر در هر لحظه آزمایش توسط نیروسنج و سنسور اندازه‌گیری می‌شود. این دستگـاه قابل اتصـال به کامپیوتـر است. بدین منظور سنسورهای الکترونیکی نیرو و جابحایی روی دستگاه نصب شده و اطلاعات مربوط به نیروی وارده و مقدار کمانش به کامپیوتر انتقال می‌یابد.

 

6. دستگاه آزمایش تست کشش


آزمون کشش یکی از آزمون‌های مخرب است که نمونه تحت نیروی کششی تک بعدی تا نقطه شکست قرار می‌گیرد و این در حالیست که ازدیاد طول نیز به‌صورت همزمان با نیروی اعمالی (بار اعمالی) ثبت می‌شود. نتایج حاصل از آزمون به‌طور معمول برای انتخاب یک ماده به منظور کنترل کیفیت و پیش‌بینی اینکه چگونه یک ماده تحت انواع دیگری از نیروها واکنش نشان می‌دهد به کار می‌رود. منحنی تنش-کرنش مهندسی بر اساس مقادیر نیرو اعمالی-ازدیاد طول رسم می‌شود لذا خروجی آزمون یک منحنی تنش/کرنش می‌باشد که نشان دهنده رفتار ماده تحت کشش است. داده‌های بدست آمده در این آزمون برای تعیین خواص مکانیکی ماده استفاده می‌شود.

7. دستگاه آزمایش خیز تیر


از این دستگاه جهت بررسی خیز و کرنش ایجاد شده در تیر یک سرگیردار ناشی از بارگذاری روی تیر استفاده می شود. بار نقطه ای توسط وزنه در یک نقطه بر روی تیر اعمال شده و میزان خیز تیر توسط ساعت اندیکاتور خوانده می شود.

8. دستگاه آزمایش خیز تیر خمیده

دستگاه متشکل از یک قوس و محور منحنی شکل است که دارای ۲ تکیه گاه ثابت می باشد. دستگاه شامل ۳ تیر مختلف به شکل های دایره ای , نیم دایره ای و ربع دایره هستند که بر تکیه گاههای معین استاتیکی قرار دارند. تیر مورد نظر توسط وزنه های مختلف بارگذاری شده است. گیج های افقی و عمودی تعبیه شده , خیزهای افقی و عمودی را اندازه گيري مي کنند. هر سه تير دارای سطح مقطع یکسان می باشند.

9. دستگاه پیچش الاستیک

عضوهای تحت پیچش در بسیاری از کاربردهای مهندسی مشاهده می‌شوند. بنابراین زمینه‌هاي عملی فراوانی برای این دستگاه وجود دارد. دستگاه تست پیچش الاستیک امکان انجام آزمایش‌های عملی درباره پیچش مقاطع گرد در ناحیه الاستیک را فراهم می‌آورد.دستگاه شامل یک شاسی فلزی است که دو فک ثابت و متحرک روی آن نصب شده است. برای بستن نمونه‌های آزمایشی که به صورت میله‌های استوانه‌ای می‌باشد، فک ثابت به یک ديسک متصل شده است که می‌تواند در راستای محور با یک زاویه محدود شده بچرخد. نیروی پیچشی با قرار دادن وزنه روی کفه بارگذاری به نمونه اعمال می‌شود. نمونه‌هایی از سه جنس آهن، برنج و آلومینیم برای آزمایش عرضه می‌شود. زاویه پیچش نمونه با استفاده از یک زاویه‌سنج دیجیتالي که به نمايشگر دیجیتال متصل می‌شود اندازه‌گیری می‌شود.  


10. دستگاه کرنش در پیچش و تنش

هنگامی که مواد مختلف تحت بارگذاری قرار می گیرند، مفهومی به نام تنش و کرنش معنا پیدا می کند. تنش عبارت است از حاصل تقسیم نیرو بر واحد سطح و کرنش نسبت تغییرات طول نمونه به طول اولیه آن است. موضوع اندازه‌گيری و تحليل تنش و کرنش در اجسام يكی از موضوعات اساسی در رشته‌های مهندسی است. این دستگاه به بررسی تغییرات کرنشی در سه نوع بارگذاری، کششی و پیچشی و خمشی می ‌پردازد .قطعات مورد آزمایش شامل شفت برنجی جهت آزمایش پیچش ، شفت pvc جهت آزمایش کشش و قطعه نمونه آلمینیومی جهت آزمایش خمش ، می باشد.

11.