تاريخ : سه شنبه سیزدهم آبان 1393 | 6 بعد از ظهر | نویسنده : فرهاد طالبیان ریزی
گردآوري و ترجمه متن اصلي :
 فرهاد طالبيان ريزي
كارشناس مكانيك ساخت و توليد

لوله هاي بزرگ و غول پيكر در دانشگاه مونيخ آلمان صحنه باور نكردني را به وجود آورده است .
تمامي دانشجويان ، اساتيد و حتي مراجعين مي توانند از طبقه سوم به جاي استفاده از گزينه ي كندتر يعني پله ها با استفاده از سرسره به طبقه همكف انتقال پيدا كنند .
قانون كشور آلمان مي گويد كه سالانه كسر خاصي از بودجه براي احداث بناي معماري اختصاص و صرف شود .
اين سرسره ها در دپارتمان رياضي و كامپيوتر دانشگاه مونيخ است .
 اين سرسره از يك قانون و منطق رياضي تبعيت مي كند كه نام اين قانون " خط سهمي " يا " parabolic " مي باشد و تحت همين قانون توسط مهندسين و طراحان ساخته شده است .
فرمول قانون خط انحنا ( سهمي ) عبارت است از :
formula: z = y = h x²/d²
در ابتدا افراد كمي از اين سازه استفاده مي نمودند اما كمي بعد همه پسند شده و به گفته سازندگان اين بنا دانشجويان هنگام ظهر موقع صرف ناهار ( بين زمان كلاسها )در طبقه همكف به تماشاي افراد در حال استفاده از سرسره مي پردازند و از آن لذت مي برند .
به گفته يكي از اساتيد دانشگاه :
 جدا از سرگرم كننده بودن اين سرسره و ترشح آدرنالين در بدن موقع نشستن در سرسره يا تماشا كردن آن شايد راه بسيار خوبي براي زودتر رسيدن به يك سخنراني هم باشد !









تاريخ : سه شنبه سیزدهم آبان 1393 | 3 بعد از ظهر | نویسنده : فرهاد طالبیان ریزی

Kansai International Airport

فرودگاه بين المللي كانساي ژاپن




فرودگاه بين المللي كانساي ژاپن یک باند فرود آسفالت بتن دارد و طول باند آن ۳۵۰۰ متر است.
این فرودگاه در شهر اوساكا کشور ژاپن قرار دارد .
 این فرودگاه در نوع خود بی نظیر است چه از لحاظ معماری و چه از لحاظ قرار گرفتن در دل اقیانوس، گرچه باند بتنی این فرودگاه دچار پیری زودرس شده و 3 سانتیمتر بیش از پیش بینی ها در آب فرو رفته است.
 فرودگاه کانسای یکی از بزرگترین فرودگاههای قاره آسیاست و تقریباً به همه جای دنیا پروازهایی را به صورت روزانه انجام می دهد. نزدیک به 14 میلیون نفر سالانه از این فرودگاه استفاده می کنند.
در سال 1960وقتی که منطقه کانسای اعتبار تجاری خود را در توکیو به سرعت از دست داده بود دولت در فکر ایجاد یک فرودگاه جدید در نزدیکی منطقه Kobe و Osaka بود. Osaka International Airport در منطقه شلوغ Itami و Toyonaka قرار داشت .
این منطقه به وسیله ساختمان های اطراف محاصره شده بود و برای توسعه مکان کافی نداشت هم چنین با اعتراضات مردم ناحیه به علت ایجاد ناراحتی صوتی همراه بود.
 به این علت فرودگاه Narita International Airport در زمینی ملی در منطقه روستایی Chiba Prefecture ساخته شد.
 اما با این حال دولت در اندیشه ایجاد فرودگاهی در دریا و نزدیک به خشکی و نزدیک به اساکا بود. تا بدین وسیله بتواند این شهر را از رکودی که برای سال های طولانی دامن گیر آن شده نجات بخشد.
در ابتدا تصمیم داشتند فرودگاه را در نزدیکی کوبه ایجاد کنند اما مردم آن منطقه این طرح را رد کردند در نتیجه مجبور شدند بنا براین مکان فرودگاه به جنوب خلیج اساکا جا به جا شد.
تنها کسانی که با موقعیت فرودگاه مخالفت کردند ماهیگیران محلی بودند که دولت با دادن غرامت سنگینی به آن ها ، رضایتشان را جلب کرد.
مدیران این فرودگاهها معتقدند که فرودگاه تنها مکانی برای ترانزیت مسافر نیست، بلکه می توان آن را به مکانی لوکس و تفریحی برای استراحت چند ساعته مسافران تبدیل کرد.


در این میان فرودگاه کانسای ژاپن گوی سبقت را ربوده و به جایگاهی ممتاز در عرصه ارائه خدمات پیشرفته رسیده است.
بدون شک فرودگاه کانسای ژاپن را می توان از جمله دستاوردهایی دانست که نه تنها با تکیه بر فناوری پیشرفته زمان خود طراحی و ساخته شده، بلکه بقای آن هم وابسته به تجهیزات بسیار پیشرفته است.
با ورود به این فرودگاه و پرداخت عوارض ۱۷ دلاری آن، در واقع شما بلیت ورود به یک نمایشگاه دائمی فناوری را دریافت می کنید!
پلی به طول۲/۵ کیلومتر با ۶ مسیر مخصوص عبور اتومبیل و یک مسیر مخصوص قطار مسافربری، این فرودگاه را که در اصل یک جزیره ۵۰۴ هکتاری است، به شهر ساحلی «کوبه» ژاپن متصل می کند.
البته این پل تنها مسیر دسترسی به فرودگاه بین المللی کانسای نیست و مسافران به وسیله کشتیهای تندرو از کوبه (نزدیک ترین شهر ساحلی ژاپن) در مدت زمان کمتر از ۳۰ دقیقه و از دورترین شهر ساحلی ژاپن یعنی «تاکوشیما» در مدت زمان ۸۰ دقیقه به این فرودگاه (که روزانه بیش از یکصد هزار مسافر را جابه جا می کند) دسترسی پیدا می کنند.
عملیات اجرایی این فرودگاه که طرح آن در سال ۱۹۸۷ به وسیله «رنزو پیانو» معمار برجسته ایتالیایی ارائه شد، در سال ۱۹۹۵ با تلاش بیش از شش هزار نفر به اتمام رسید و به وسیله امپراتور ژاپن افتتاح شد واکنون مجهز به چنان امکانات پیشرفته ای شده است که نمونه آن در هیچ فرودگاه دیگری در جهان وجود ندارد.
پس از عبور از پل ورودی به فرودگاه به طول ۳/۵ کیلومترکه یکی از بزرگترین پلهای آبی در جهان هم محسوب می شود، به فرودگاهی می رسیم که بر روی یک جزیره مصنوعی آرمیده است.
 جزیره ای که فقط عملیات خاکریزی آن به وسیله شناورهای عظیم الجثه حامل میلیونها تن شن و ماسه، نزدیک به سه سال طول کشیده است
.

اولین چیزی که هنگام ورود از طریق یکی از ۴۴ ورودی ساختمان اصلی فرودگاه، توجه شما را به خود جلب می کند، پیغامی است که از تلفن همراهتان دریافت می کنید.
این پیغام به وسیله سیستم فرودگاه برای شما ارسال شده و به شما اطلاع می دهد که می توانید تمامی اطلاعات پرواز فرودگاه کانسای و فرودگاه مقصدتان را به همراه همه اطلاعات اقامتی، سیاحتی مورد نیازرا به زبان دلخواهتان به وسیله تلفن همراه خود، در اختیار داشته باشید!
در این فرودگاه، هیچ کس نگران کنترل بلیت، بار و گذرنامه خود نیست، زیرا هنگام عزیمت به فرودگاه تمامی این تشریفات بدون اطلاع خود مسافر انجام شده است و بار مسافران به وسیله نقاله هایی که در ورودی فرودگاه در حال چرخش هستند، از داخل کانالهای ویژه ای به طرف هواپیمایی که منتظر مسافران است، هدایت شده و یک سیستم امنیتی موقعیت آنها را برای مسافران مشخص می کند.


درون ساختمان فرودگاه با وجود حداقل ۱۰ هزار مسافر که به طور مداوم در حال ورود و خروج از ساختمان هستند، همواره هوای تمیزی در جریان است و دلیل آن هم وجود سامانه تهویه استثنایی ساختمان است که به سقف غول پیکر ساختمان متصل است.
 این سقف که به شکل قوسی طراحی شده و ۹۰ هزار متر مربع مساحت آن است، با بررسیها و آزمایشهای فراوان در کارگاه معماری «رنزو پیانو» و با همکاری مهندسان مکانیک ژاپنی و با استفاده از کمترین تجهیزات مکانیکی طراحی و تولید شده است.
جالب اینکه این سقف هوشمند است و نسبت به دمای هوای محیط و نیز کیفیت هوای هر قسمت از ساختمان تغییر حالت می دهد!
فرودگاه کانسای ژاپن تنها فرودگاه جهان است که نابینایان در آن کاملاً راحت هستند، زیرا طراحان این بنای عظیم به فکر مسافران نابینا هم بوده و برجستگیهایی روی ستونهای ورودی و خروجی تمام راهروهای فرودگاه قرار داده اند که براساس خط بریل است و نابینایان می توانند با لمس کردن آنها دقیقاً متوجه شوند در چه بخشی از فرودگاه قرار دارند و به وسیله این اطلاعات مسیر مورد نیاز خود را هم به درستی پیدا کنند.
 علاوه بر این روی تمام موانع عبور و مرور هم اطلاعاتی وجود دارد که به طور کامل به نابینایان کمک می کند.
سازه اصلی این فرودگاه ۱۸ میلیارد دلاری که جزیره زیر پای خود را به زانو درآورده است، از یک سیستم هوشمند بسیار پیشرفته برخوردار است و در برابر زلزله های ۹ ریشتری هم به راحتی مقاومت می کند.


کارشناسان تخمین زده اند که این جزیره مصنوعی هر ۵۰ سال، ۱۱ متر نشست می کند که البته این مشکل هم به وسیله طراحان فرودگاه برطرف شده است، زیرا اولین و کوچکترین لغزش ناشی از این نشستها، به وسیله حسگرهایی که روی تمامی ۱۱۰۰ ستون فرودگاه نصب شده اند، به مرکز کنترل مربوطه ارسال می شود و در این صورت ستونهایی که مانند ستون برج کنترل فرودگاه، سوار بر برجکهای هیدرولیک اتوماتیک هستند، بلافاصله و به سرعت ستون را به تراز قبلی و به وضعیت گذشته برمی گردانند.
در مورد دیگر ستونها هم گروههای متخصص مستقر در بخش نگهداری فرودگاه با استفاده از جکهای هیدرولیکی، ستونهایی را که در اثر نشست تغییر اندکی کرده اند، بلند کرده و به وسیله ورقه های فولادی که با ضخامتهای مختلفی در اختیار دارند، ستون را به بخش هم تراز با دیگر ستونهای این ساختمان بازمی گردانند.


بسیاری از امکانات و تجهیزاتی که در حال حاضر در این فرودگاه پیشرفته وجود دارد، در جهان بی نظیر است و این به دلیل توجه و آینده نگری طراحان و سازندگان این بنای عظیم است که در حال حاضر راحتی و آسایشی مثال زدنی را برای مسافرانش به همراه آورده است.
تلاش و ابتکار بالای ژاپنی ها سبب شد که دیگر کشورهای آسیایی هم به فکر احداث و تجهیز فرودگاههایی پیشرفته و مدرن باشند تا بتوانند به خوبی با رقبای ژاپنی خود رقابت کنند.
در برخی از فرودگاههای این قاره، هتلهای حیوانات، اتاقهای اکسیژن، اتاق ماساژ و حتی زمین گلف به چشم می خورد، تا مسافران کاملاً مشغول باشند!

Hotel nikko kansai airport

امروزه کشورهای آسیایی صدها میلیون دلار صرف بهبود تسهیلات ویژه فرودگاهها می کنند، چون می دانند که راحتی مسافران و ایجاد تسهیلات ویژه برای تاجران در فرودگاهها یک منبع درآمدی بسیار قابل توجه برای این کشورها خواهد شد.
یکی از مسؤولان فرودگاه چانگی سنگاپور می گوید: ما قصد داریم به حدی مسافران را در فرودگاه مشغول کنیم که آنها پس از ترک کردن آنجا آرزو کنند که مجدداً به فرودگاه بازگردند و وقت بیشتری را در آن سپری کنند.

در این فرودگاه هر مسافر به طور متوسط ۲ تا ۴ ساعت را در سالن ترانزیت سپری می کند، به همین دلیل مقامات فرودگاه سعی می کنند بیشترین بهره را از توقف مسافران ببرند.
با پرداخت ۱۷/۵ دلار می توان وارد سالن استراحت فرودگاه شد. چشم انداز این سالن، یک باغ گل آفتابگردان است و مسافران به غذا و نوشیدنی، سالن بدنسازی و روزنامه های بین المللی دسترسی دارند.

همچنین با پرداخت ۱۵ دلار اضافی، مسافران می توانند به مدت ۱۰ دقیقه در اتاق اکسیژن بنشینند و نفسی تازه کنند. علاوه بر این، مسافرانی که شیفته کامپیوتر و اینترنت هستند می توانند از ۲۰۰ کامپیوتر موجود در فرودگاه به طور رایگان استفاده کنند و به اینترنت متصل شوند.




آدرس سایت اداری فرودگاه کانسای:

 http://www.kansai-airport.or.jp/en/index.asp



تاريخ : چهارشنبه دوم مهر 1393 | 3 بعد از ظهر | نویسنده : فرهاد طالبیان ریزی

مزايا و معايب صنايع اصلي كشور

محقق و گردآورنده‌: فرهاد طالبيان ريزي

كارشناس مكانيك ساخت و توليد

من در دوره كارداني در استان مركزي كه يكي از قطب هاي صنعتي و علمي كشور محسوب مي شود درس مي خواندم و درسي داشتيم تحت عنوان " ماشين افزار توليدي " (دستگاه هاي تراش و فرز بزرگ و كوچك ) كه با انواع و اقسام دستگاه هايش از لحاظ ظاهري ، كاربرد و غيره آشنا مي شديم و براي تك تك دستگاه ها معايب و مزايايي تعريف مي شد .

بعدها با كمي مطالعه بيشتر و تحقيقات مستمر من متوجه شدم كه نه تنها اين نوع دستگاه ها بلكه تمام مواد و وسايلي كه در اين در دنيا موجود مي باشند داراي معايب و مزايا هستند و محال است ماده اي فقط ضرر يا فقط سراسر عيب باشد و مهم اين است كه اين معايب و مزايا را دريابيم و به موقع از آنها استفاده كنيم .

صنعت خودروسازی ایران، پس از صنعت نفت بزرگ‌ترین صنعت در ایران است. هم‌اکنون ایران با ساخت ۱،۳۹۵،۴۲۱ دستگاه خودرو و ۳۵،۹۰۱ دستگاه خودروی تجاری (در سال ۲۰۰۹) دوازدهمین خودروساز بزرگ دنیا و بزرگترین خودروساز خاورمیانه شده است.

در سال ۲۰۰۹ ایران از لحاظ سرعت رشد صنعت خودرو مقام پنجم دنیا را پس از چین، تایوان، رومانی و هند کسب کرد كه اين جزء مزاياي اين صنعت بوده و از جمله معايب آن اين است كه صنعت خودرو سازي ما بيشتر به منبعي براي پول سازي و درآمدزايي براي دولت در آمده و تا زمانيكه تفكر خدمت به مردم و امنيت حمل و نقل در آن نباشد قطعاً كيفيت آن بهبود نخواهد يافت و به طبع آن آمار تصادفات و كشته شدگان كشورمان به نسبت خاورميانه و جهان كماكان تاسف بار بوده و اين صنعت ( خودروسازي ) در ميان صنايع ديگر كشورمان رتبه نخست در توليد آلايندگي را همچنان به خود اختصاص مي دهد .

صنعت هواپيمايي و حمل و نقل هوايي ما هم بنا به دلايل تحريم و همچنين دلايل امنيتي از لحاظ رشد علمي ، پيشرفت چنداني نداشته است چراكه سيستم قديمي آزمون و خطا در اين مجموعه وجود دارد كه برابر است با هدر رفت سرمايه ها و در بعد از ساخت يك هواپيماي كامل و پروازهاي متعدد و موفقيت آميز كم كم تعمير ، نصب و نگهداري قطعات اصلي و فرعي مورد توجه قرار نمي گيرند .

همچنين شايان ذكر است كه از متخصصين خبره و مطلع در امور ساخت و ساز و مونتاژ استفاده نمي شود بلكه از كارشناساني استفاده مي شود كه صرفاً خود شركت هاي مونتاژ و سازنده قطعات آنها را تعيين و استخدام مي كند يعني فيلترهاي عقيدتي بيشتر از فيلترهاي علمي و تخصصي حائز اهميت بوده و اعمال مي گردد .

در سال 1390 مدیرعامل شرکت فرودگاه‌های کشور به انجام روزانه یک هزار و ۱۵۰ پرواز در آسمان ایران اشاره کرد و گفت: این پروازها شامل ۴۸۰ پرواز عبوری، ۵۵۰ پرواز داخلی و ۱۶۰ پرواز بین‌المللی است؛ بنابراین باید با برنامه‌ریزی دقیق این میزان به سه برابر افزایش یابد و بطور حتم زیرساخت‌ها در این برنامه فراهم است.

و يا به گزارش ایرنا به نقل از روابط عمومی شرکت فرودگاه های کشور در تاريخ 7 فروردين 1393 ، ابراهیم شوشتری معاون عملیات هوانوردی شرکت فرودگاه های کشورطي مصاحبه با اين خبرگزاري گفت : تعداد پرواز در مسیرهای داخلی در مقایسه با روز 28 اسفند ماه سال 91 بیش از 9 درصد افزایش نشان می دهد وبا انجام 541 سورتی پرواز، بیشترین پروازهای هوایی در مسیرهای داخلی در روز 28 اسفند ماه سال 92 به ثبت رسید.

خب دو نمونه مصاحبه فوق را خوانديد و مطلع شديد كه اين آمارها فقط و فقط نشان از افزايش كمي پرواز ها مي دهد كه امري است بسيار رضايتمند و از مزايا محسوب مي گردد ولي از افزايش كيفي پروازها هيچ خبري نيست .

در مصاحبه هاي فوق ميخواهند با اين منطق به نوعي به طرف خواننده مصاحبه القاء كنند كه چون پروازهاي ما افزايش يافته پس پيشرفت چشمگيري نسبت به سال هاي گذشته داشتيم كه اين نوع نگرش و اين نوع نتيجه گيري بسيار زيان بار و خطرناك مي باشد كه نتيجه آن سقوط یک فروند هواپیمای آنتونوف در تاريخ 19 مرداد 93 است که از تهران عازم طبس بود كه به كشته شدن40 سرنشین و 8 خدمه پرواز پس از برخاستن از فرودگاه مهرآباد منجر شد .

دليل اصلي حادثه اين است كه موتور هواپیماهای آنتونوف در ابتدا متعلق به یک نوع هلی کوپتر بوده که شرکت اوکراینی پس از اصلاحات لازم، از آن به عنوان موتور هواپیما استفاده کرده همچنين سیستم های اویونیک شامل کامپیوتر مدیریت پرواز و سیستم های اتوپایلوت و کنترل موتور و سوخت بهینه و به روز نیستند و این باعث افزایش فشار کاری خلبانان می شود.

دلايل فرعي حادثه فشار كاري خلبانان ، استرس و فشار كاري كاركنان ساخت قطعات داخلي هواپيما در ايران نظير امنيت شغلي ،حقوق و ... ، ترجيح دادن به استفاده از مواد اوليه با كاركرد متوسط و ارزان به جاي مواد اوليه بسيار مرغوب توسط مديران ، عدم استفاده از متخصصين و كارشناسان خبره و همچنين عدم استفاده از اتاق هاي فكر و مشاوره صنعتي نظير پارك هاي فناوري ، نظريه اساتيد و دانشجويان مرتبط با مكانيك ، متالورژي و صنعت هوانوردي ، عدم برنامه ريزي واحد براي تناسب داشتن ميزان حمل و نقل جاده اي ، ريلي و هوايي كشورمان با يكديگر مي باشد .

مثلاً ترجيح داده شود كم كم استفاده از بدنه فولادي براي هواپيما را به سمت بدنه فيبركربني و تيتانيمي ببريم . يا مثلاً براي تعمير ريل آهن صرفاً از جوشكاري ترميت استفاده شود و مرتب تعمير و نگهداري ريل هاي قطار صورت گيرد يا براي اجراي يك پروژه يا يك طرح ايده هاي اساتيد ، دانشجويان،متخصصين به مناقصه گذاشته شود.

بطور كلي مي توان گفت كه در صنايع حساس كشور ما قطعات و دستگاه هاي ما تحت شرايط اضطراب و زمان ساخته مي شوند نه كيفيت .

راهكار اين است كه قطعات و دستكاه هاي ما نظير ساخت واگن هاي قطار ، قطعات داخلي و بدنه هواپيما ، قطعات اتوبوس و غيره كه با جان مردم سر و كار دارد هيچگاه تحت شرايط تنش و اضطراب ساخته نشوند و همچنين ساخت قطعات بر اساس كيفيت استاندارد باشد نه بر اساس زمان . يعني زمان نبايد صرفاً تعيين كننده توليد ما باشد . تعمير و نگهداري آنها نيز امر مهمي است كه بايد با دقت و لطافت بسيار زيادي صورت گيرد .

(كارخانه ذوب آهن اصفهان )

بر اساس آمار رسمي انجمن جهاني فولاد رتبه كشورمان در ميان 40 كشور توليد كننده مقام هفدهم را دارد در مقام توليد شايد گفت رتبه خوبي باشد اما از نظر صادرات حتي در بين 15 كشور صادر كننده هم نيستيم .

امروزه صنعت فولاد ما با وجود سابقه 55 ساله‌ اش و با مشکلات فراوانی همچون مشکل تامین مالی، تامین مواد اولیه و قطعات، بهره ‌وری نیروی کار، زیرساخت‌ها و حامل‌های انرژی، عدم توسعه متوازن بخش معدن و فولاد، زیرساخت‌های حمل‌ونقل‌ ریلی و... روبه ‌رو است ولی در کشور همسایه ما یعنی ترکیه صنعت فولاد رونق چشمگیری داشته است و طبق آمار انجمن جهانی فولاد ترکیه در سال 2013 هشتمین فولاد‌ساز بزرگ دنیا و سومین فولادساز بزرگ اروپا بعد از روسیه و آلمان بوده است .

از همه بدتر براي ما اين است كه به گفته مدیرعامل شرکت کنترل کیفیت هوا از نتایج آخرین بررسی‌های جهانی در مورد وضعیت آلاینده ذرات معلق :

بر اساس گزارش سازمان بهداشت جهانی تهران بین ۱۵۲۴ شهر از نظر آلاینده ذرات معلق کوچکتر از ۱۰ میکرون در رتبه ۱۶۲ آلودگی قرار دارد و شهرهای آلوده‌تر جهان نسبت به شهر تهران در قاره آسیا و شهرهای پاکتر از شهر تهران عموماً در قاره آمریکا، کانادا و اروپا  قرار داشته اند.

با كمي دقت و ملاحظه اينطور استنباط مي شود كه كشورهايي كه رتبه اول توليد و صادرات فولاد ، خودرو  و غيره را دارند ( آمریکا، کانادا و اروپا )  آلايندگي كمتري نسبت به كشور ايران دارند.

نتيجه كلي :

توليدات ما منطبق بر دانش روز نيست و توليد بايستي با احتساب تمام جوانب و حاشيه ها بصرفه باشد .

مديريت ما بايد از سمت و سوي سنتي و قديمي بيشتر به سمت دانش بنيان ، به روز و بدون آزمون و خطا رفته و متكي به نظارت دقيق و مستمر باشد  .

متاسفانه مسئولين و مردم ما در هنگام سقوط يك هواپيما ، تصادف و از بين رفتن خودور اتوبوس و يا خارج شدن يك واگن از ريل فقط و فقط دنبال يك دليل و يك علت هستند در صورتي كه صدها علت اصلي و فرعي در پشت هر يك از اتفاقات نهفته و بايستي تك تك اين علل با برنامه ريزي حساب شده ، تظارت و بدون تنش و استرس بررسي و اصلاح شوند .

به نظر من از بزرگترين مشكلات ديگر مي توان به تعويض و جابجايي سريع مسئولين در صنايع مختلف نيز اشاره كرد كه به دليل تفاوت در نگرش ها و تصميم گيري ها ( مفيد يا مضر ) به كار برنامه ريزي بلند مدت و يكپارچه در صنعت صدمه مي زند .



تاريخ : چهارشنبه پنجم شهریور 1393 | 4 قبل از ظهر | نویسنده : فرهاد طالبیان ریزی

 

مدول یانگ (  Young's modulus) یا مدول الاستیسیته به نسبت تنش  به کرنش مواد جامد خطی در پایین‌تر از استحکام تسلیم گفته می‌شود که در این حالت قانون هوک صادق بوده و مدول الاستیک ثابت است. مدول یانگ سنگ همانند مقاومت با توجه به نرخ بار وارده می تواند از نوع استاتیکی یا دینامیکی باشد. مدول الاستیسیته دینامیکی بیشتر از استاتیکی است ولی هرچه سنگ مقاومت بیشتری داشته باشد این دو مقدار به هم نزدیکترند. مدول الاستیسیته دینامیکی به سرعت انتشار امواج و در نتیجه به نوع سنگ، بافت، چگالی، روزنه‌داری، میزان تنش وارده و مقدار آب و غیره بستگی دارد.

مدول یانگ عبارتست از نسبت تنش به کرنش. از آنجا که تنش از جنس فشار است و کرنش کمیتی بی‌بعد می‌باشد، مدول یانگ نیز از جنس فشار بوده و واحد آن در سیستم SI پاسکال می‌باشد.

مدول الاستيسيته يا يانگ و رابطه ي هوك
مدول الاستيسيته يا مدول يانگ


در ابتداي آزمايش كشش،نمونه فلزي مورد آزمايش تحت تاثير يك تغيير فرم الاستيكي قرار ميگيرد.بدين معني كه اگر نيروي اعمال شده به نمونه حذف گردد،نمونه به طول اوليه خود باز ميگردد.


در فلزات ماكزيمم كرنش الاستيكي معمولا از 0.5% كمتر است.


عموما فلزات و آلياژها در منحني تغييرات تنش – كرنش خود يك رابطه ي خطي در منطقه الاستيكي نشان ميدهند كه اين رابطه ي خطي به رابطه ي هوك معروف است.

تنش=مدول الاستيسيته يا مدول يانگ * كرنش



واحد مدول الاستيسيته در سيستم SI پاسكال و در سيستم انگليسي Psi است.مدول الاستيسيته با نيروي جاذبه بين اتمي در فلزات يا آلياژها ارتباط
دارد.يعني فلزات يا آلياژهايي با مدول الاستيسيته بالاتر پر استحكامتر و صلبتر بوده و به آساني تغيير فرم پيدا نميكنند.

مدول الاستیسیته (E) یا همان مدول یانگ برابر است با نسبت تنش بر کرنش ایجاد شده به واسطه ی تنش وارده بر جسم در حالتی که جسم در ناحیه الاستیک قرار گرفته باشد. واحد مدول الاستیسیته در SI پاسکال (همواحد با تنش) می باشد.

مدول یانگ را به پیروی از توماس یانگ، دانشمند قرن نوزدهم میلادی بریتانیایی نام نهادند.

مدول یانگ:

برای توصیف خواص الاستیکی اجسام خطی مانند سیم ها، طناب ها یا ستون ها که هم فشرده و هم متراکم می شوند، یک پارامتر رایج که نسبت استرس(ضربه) به کشش (تغییر طول) است؛ این پارامتر را مدول یانگ می نامند:

 

خاصیت کشسانی و قانون هوک
 
مدول الاستیسته برخی مواد در دمای 20 درجه سانتی گراد یا 68 درجه فارنهایت نمایش داده شده است. واحد مدول الاستیک در این جدول psi یا پوند بر اینچ مربع است.

مدول الاستیسته برخی مواد در دمای 20 درجه سانتی گراد یا 68 درجه فارنهایت نمایش داده شده است. واحد مدول الاستیک در این جدول psi یا پوند بر اینچ مربع است.


ماده

مدول الاستیسیته (106psi)

ماده

مدول الاستیسیته (106psi)

 
 

آلومینیم

10.2

وانادیم

18.5

 

کادمیم

7.2

اکسید آلومینیم

60

 

کروم

40.5

الماس

140

 

مس

18.8

شیشه

11.6

 

طلا

11.3

نایلون 66

0.17

 

آهن

30.6

پلی کربنات

0.35

 

منیزیم

6.5

پلی اتیلن

0.19-0.058

 

نیکل

28.9

پلی متیل متا کریلیت

0.49-0.35

 

نیوبیوم

15.2

پلی پروپیلن

0.39-0.16

 

نقره

12.0

پلی استیرن

0.61-0.39

 

تانتالیم

26.9

کوارتز

10.6

 

تیتانیم

16.8

کاربید سیلیسیم

68

 

تنگستن

59.6

کاربید تنگستن

77.5

 

 


دلیل اصلی تغییرات زیاد در مدول الاستیسیته ، ناشی از تفاوت نیروی بین اتمی دو اتم یا یون مجاور است. برای نشان دادن این حقیقت ، تغییرات انرژی پتانسیل  بین دو ذره مجاور نسبت به فاصله جدایش x ) ) آن ها بررسی می شود.

منحنی E-x

شکل 2

              

منحنی F-x

شکل 1

فاصله تعادلی جدایش ذرات x0 ، که مربوط به یک حداقل انرژی پتانسیل است، همراه با توازن انرژی های دافعه و جاذبه بین دو اتم یا یون مجاور است. شکل این ارتباط با معادله زیر مشخص شده است :

در این رابطه عبارت اول و دوم به ترتیب مربوط به جاذبه و دافعه بوده و مقدار m از n بیشتر است. در x0 ، نیروی وارد به ذره صفر است. اولین مولفه نیرو نسبت به فاصله جدایش ذرات  یعنی df/dx ( یا d2E/dx2)  توصیف کننده سفتی یا مقاومت نسبی در مقابل جدایش دو ذره است. در این صورت ، df/dx مشابه با مدول یانگ است. تجزیه و تحلیل ساده نیروهای پیوندی نشان می دهد که سفتی کشسان متناسب با عبارت زیر است :

مثال هایی که وابستگی شدید سفتی الاستیک به x0 را برای فلزات قلیایی نشان می دهد در شکل های 3 و 4 آمده است : 

وابستگی مدول برشی و مدول حجمی به فاصله بین اتمی

شکل 4

 

 

 

 

 

  

تغییرات مدول الاستیک با دما

شکل 3

از بحث فوق چنین استنباط می شود که برای فلزات و سرامیک ها باید مقادیر E با افزایش دما کاهش یابد. این امر ناشی از این حقیقت است که فاصله جدایش اتمی یا یونی با افزایش دما افزایش می یابد (یعنی، مواد وقتی گرم می شوند منبسط می شوند).

خط چین در شکل 2 مربوط به مقادیر x0 در دماهای بیش تر از صفر مطلق است. کاهش مدول الاستیک با افزایش دما تدریجی است، به ازای 100 درجه سانتی گراد تغییر در دما فقط درصد کمی کاهش رخ می دهد. از آنجا که E به میزان نیروهای بین اتمی بستگی دارد، این نیرو خود با نوع پیوند، که در یک ماده معین یافت می شود، تغییر می کند و به تغییرات ریزساختار حساس نیست. در نتیجه، با وجود اینکه بر اثر عملیات حرارتی و افزودن اندکی عناصر آلیاژی، استحکام فولاد آلیاژی از 210 به 2400 مگا پاسکال تغییر میکند، مدول کشسان هر دو ماده نسبتا بدون تغییر می ماند. (حدود 200 تا 210 گیگا پاسکال) .



تاريخ : دوشنبه دهم تیر 1392 | 10 بعد از ظهر | نویسنده : فرهاد طالبیان ریزی

 

تحلیلی از قانون دوم ترمودینامیک

نویسنده :
عرفان کسرایی

قانون دوم ترمودینامیک متضمن این مفهوم است که یک فرایند فقط در یک جهت معین پیش می رود و در جهت خلاف آن قابل وقوع نیست.
این محدودیت برای جهت وقوع یک فرایند, مختصه قانون دوم است.اگرسیکلی متناقض با قانون اول ترمودینامیک نباشد,دلیلی براین نیست که آن سیکل حتماً اتفاق می افتد. همین امر منجر به تنظیم قانون دوم ترمودینامیک شده است.
دو بیان کلاسیک از قانون دوم ترمودینامیک وجود دارد که هر دو بیانگر یک مفهوم اساسی هستند:
۱) بیان کلوین
پلانکو بیان کلازیوس
۲) بیان کلوین
پلانک بر پایه توضیح عملکرد موتورهای حرارتی است وبیان می دارد که غیرممکن است وسیله ای بسازیم که در یک سیکل عمل کند و در عین حال که با یک مخزن تبادل حرارت دارد اثری بجز صعود وزنه داشته باشد.
این بیان از قانون دوم ترمودینامیک در بر گیرنده این مضمون است که غیر ممکن است که یک موتور حرارتی مقدار مشخصی حرارت را از جسم درجه حرارت بالا دریافت کند و همان مقدار نیز کار انجام دهد. بیان کلازیوس نیز یک بیان منفی است و اعلام می دارد که غیر ممکن است وسیله ای بسازیم که در یک سیکل عمل کند و تنها اثر آن انتقال حرارت از جسم سردتر به جسم گرمتر باشد. این بیان بر پایه توضیح عملکرد پمپهای حرارتی می باشد و دربرگیرنده این مفهوم است کهنمی توان یخچالی ساخت که بدون کار ورودی عمل کند.

ادامه مقاله را از ادامه مطلب بخوانید ...



ادامه مطلب
تاريخ : شنبه دهم فروردین 1392 | 10 بعد از ظهر | نویسنده : فرهاد طالبیان ریزی
دسامبر ۲۰۱۲ آزمایش اولیه روی این اتوبوس فوق مدرن در ژاپن انجام شد و  رسماً به آب انداخته شد.
مسافران این اتوبوس می توانند حین مسافرت دنیای زیبای زیر آب را به راحتي مشاهده کنند.