1. تحديد القيمة القياسية لقوة الخضوع
قوة الخضوع هي النقطة الحرجة التي يبدأ عندها تشوه البلاستيك في حدوث مادة أثناء الإجهاد. في منحنى الإجهاد والانفعال للمادة، عادةً ما تتوافق مقاومة الخضوع مع قيمة إجهاد معينة. وفقًا للمعايير الدولية والقوانين ذات الصلة، فإن القيمة القياسية لمقاومة الخضوع للصلب هي عمومًا 0.2% مقاومة الخضوع المقابلة. هذه القيمة عبارة عن متوسط إحصائي مشتق من عدد كبير من الاختبارات وتمثل مستوى قوة المادة في الظروف العادية.
2. تحديد قيمة التصميم
تشير قيمة التصميم إلى القيمة التي يتم الحصول عليها عن طريق ضرب القيمة القياسية لقوة الخضوع بعامل الأمان من أجل تلبية متطلبات السلامة المحددة مسبقًا في التصميم الهندسي. يتم تحديد عامل الأمان وفقًا للظروف الخاصة وتقييم المخاطر للمشروع ويستخدم لمراعاة عوامل مثل عدم تجانس المواد وعدم اليقين في الأحمال والموثوقية الهيكلية. يتم تحديد قيمة التصميم للتأكد من أن الهيكل الهندسي لن يفشل أو يتضرر خلال فترة خدمته.
3. العلاقة بين القيمة القياسية لقوة الخضوع وقيمة التصميم
يمكن التعبير عن العلاقة بين القيمة القياسية لمقاومة الخضوع وقيمة التصميم بالمعادلة التالية:
القيمة التصميمية=القيمة القياسية لقوة الخضوع × عامل الأمان
عادة ما يكون عامل الأمان قيمة أكبر من 1، وهو ما يمثل تقديرًا متحفظًا لقوة المادة في مشروع التصميم. ومن خلال ضبط حجم عامل الأمان، يمكن التحكم في حجم القيمة التصميمية لتلبية متطلبات السلامة للمشروع. عندما يكون عامل الأمان كبيرًا، سيتم تقليل قيمة التصميم وفقًا لذلك ويتم ضمان زيادة قوة واستقرار الهيكل. وعندما يكون معامل الأمان صغيرًا، فإن قيمة التصميم ستزداد وفقًا لذلك، ويتم إعطاء التصميم الاقتصادي وخفيف الوزن للهيكل مزيدًا من الاعتبار. في التصميم الهندسي، وفقًا للمتطلبات الهندسية المختلفة وخصائص المواد، يمكن اختيار قيم قياسية مختلفة لقوة الخضوع ومعاملات السلامة. بالنسبة لبعض المشاريع ذات المتطلبات العالية على القوة، مثل الجسور والمباني الشاهقة، عادة ما يتم اختيار قيم قياسية أعلى لقوة الخضوع ومعاملات أمان أكبر لضمان سلامة الهيكل. بالنسبة لبعض المشاريع ذات المتطلبات الأكثر حساسية فيما يتعلق بالتكلفة والوزن، مثل السيارات والطائرات، يمكن اختيار قيم قياسية لقوة الخضوع المنخفضة وعوامل أمان أصغر لتحقيق تصميم خفيف الوزن وموفر للتكلفة.
