الهندسة وأعمال الصيانة

تحليل الإجهادات الميكانيكية والتعب (Fatigue) للمكونات الصناعية

تكسبك الدورة قدرة حساب الإجهادات متعددة المحاور وتركزها عند المشاقات، وبناء منحنيات العمر، وعدّ دورات التحميل بطريقة تدفق المطر، وتقدير العمر المتبقي لمكوّن متشقق.

المدة5 أيام تدريبية
المحتوى5 محاور · 10 جلسات
بعد البرنامجشهادة حضور معتمدة

لمحة عن الدورة

أغلب كسور المكونات الصناعية لا تحدث عند تجاوز مقاومة المادة بل بعد ملايين الدورات من أحمال أقل بكثير من حد الخضوع. يعالج هذا البرنامج تحليل الإجهادات الميكانيكية والتعب (Fatigue) للمكونات الصناعية بوصفه سلسلة متصلة تبدأ من توصيف الحمل الحقيقي وتنتهي بقرار بقاء المكوّن في الخدمة. يُفتتح بأسس حالة الإجهاد متعددة المحاور والإجهادات الرئيسية ومعايير الخضوع، ثم ينتقل إلى تركز الإجهاد عند الثقوب والأكتاف ومجاري الخوابير وحساسية المادة للمشق. بعدها يبني منهج العمر الكلي بمنحنى الإجهاد والعمر وحد التحمل وتصحيحات السطح والحجم وأثر الإجهاد المتوسط، ويعالج التحميل متغير السعة بعدّ الدورات بطريقة تدفق المطر وقاعدة الضرر التراكمي. ويخصص محوراً لميكانيك الكسر ونمو الشق ولحساب العمر المتبقي لمكوّن يحمل عيباً مكتشفاً. ويعالج مواضع الضعف العملية: الوصلات الملحومة، والتعب الحراري، والتآكل المصحوب بالتعب، والإجهادات المتبقية وطرق تحسينها.

الأهداف المتوقعة من الدورة

01

حساب حالة الإجهاد متعددة المحاور والإجهادات الرئيسية في مكوّن محمّل، وتطبيق معيار الخضوع المناسب لمادته.

02

تقدير عمر التعب باستخدام منحنى الإجهاد والعمر مع تصحيحات السطح والحجم وأثر الإجهاد المتوسط.

03

تحليل تحميل متغير السعة بعدّ الدورات بطريقة تدفق المطر وتطبيق قاعدة الضرر التراكمي على الطيف الناتج.

04

تقدير العمر المتبقي لمكوّن يحمل شقاً مكتشفاً باستخدام معامل شدة الإجهاد وقانون نمو الشق.

المستهدفون

01

مهندسو التصميم الميكانيكي وحساب المكونات المحمّلة دورياً.

02

مهندسو سلامة الأصول والتفتيش المعنيون بتقييم العيوب المكتشفة.

03

محللو العناصر المحدودة العاملون على المعدات والهياكل الصناعية.

04

مهندسو الصيانة الذين يواجهون كسوراً متكررة في أعمدة أو وصلات أو حوامل.

المحاور العلمية

اضغط على أي محور لاستعراض جلساته وبنوده.

01

المحور الأول: أسس حالة الإجهاد وتركزه في المكونات

2 جلسات · 6 نقاط

1الجلسة الأولى: الإجهاد متعدد المحاور ومعايير الخضوع

  • بناء موتر الإجهاد في نقطة واستخراج الإجهادات الرئيسية والإجهاد القصي الأعظم منها.
  • المفاضلة بين معيار طاقة التشويه ومعيار القص الأعظم بحسب طبيعة المادة المطيلة أو القصفة.
  • تحليل حالة تحميل مركّبة على عمود يتعرض للالتواء والانحناء في آن واحد.

2الجلسة الثانية: تركز الإجهاد وحساسية المشق

  • استخراج معامل تركز الإجهاد النظري للثقوب والأكتاف ومجاري الخوابير من المخططات القياسية.
  • تحويل التركز النظري إلى معامل تعب فعلي عبر حساسية المادة للمشق ونصف قطر التدوير.
  • إعادة تصميم تفصيل هندسي لخفض التركز عبر زيادة نصف القطر أو إضافة أخاديد تخفيف.
02

المحور الثاني: منهج العمر الكلي والتحميل متغير السعة

2 جلسات · 6 نقاط

1الجلسة الأولى: منحنى الإجهاد والعمر وتصحيحاته

  • بناء منحنى الإجهاد والعمر للمادة وتحديد حد التحمل وسلوكه في السبائك غير الحديدية.
  • تطبيق معاملات تصحيح خشونة السطح والحجم ونمط التحميل ودرجة الحرارة على الحد النظري.
  • معالجة أثر الإجهاد المتوسط بعلاقات التصحيح المعروفة وبيان تحفظ كل علاقة منها.

2الجلسة الثانية: عدّ الدورات والضرر التراكمي

  • تحويل سجل حمل ميداني مقيس إلى طيف دورات بطريقة عدّ تدفق المطر خطوة بخطوة.
  • تطبيق قاعدة الضرر التراكمي الخطي على الطيف ومناقشة حدودها عند تغير ترتيب الأحمال.
  • تصميم اختبار تحميل متسارع يمثل طيف الخدمة دون تغيير آلية الفشل السائدة.
03

المحور الثالث: ميكانيك الكسر ونمو الشق والعمر المتبقي

2 جلسات · 6 نقاط

1الجلسة الأولى: معامل شدة الإجهاد والمتانة

  • حساب معامل شدة الإجهاد لهندسات شائعة وربطه بطول الشق وبإجهاد المجال البعيد.
  • تحديد حجم العيب الحرج انطلاقاً من متانة الكسر للمادة عند درجة حرارة الخدمة.
  • التمييز بين سلوك الكسر المطيل والقصف وأثر انخفاض الحرارة على انتقال المادة بينهما.

2الجلسة الثانية: نمو الشق وتقييم الصلاحية للخدمة

  • بناء منحنى معدل نمو الشق ضد مدى معامل شدة الإجهاد وتحديد منطقة النمو المستقر.
  • تكامل قانون نمو الشق لتقدير عدد الدورات المتبقية حتى بلوغ الحجم الحرج.
  • بناء ملف تقييم صلاحية للخدمة يحدد فترة تفتيش تالية آمنة بدل قرار استبدال فوري.
04

المحور الرابع: التعب في الوصلات الملحومة والظروف القاسية

2 جلسات · 6 نقاط

1الجلسة الأولى: تعب اللحام وتصنيف التفاصيل

  • اختيار فئة التفصيل للوصلة الملحومة وتطبيق منحنى التصميم الموافق لها بدل خواص المعدن الأساس.
  • استخدام إجهاد النقطة الساخنة عند التفاصيل المعقدة التي لا تنطبق عليها فئة قياسية.
  • تقييم أثر عيوب اللحام من نفاذ ناقص وتراكب ومشق حرج على موقع بدء الشق.

2الجلسة الثانية: التعب الحراري والتآكل والاحتكاك السطحي

  • تحليل التعب الحراري في مكوّن يتعرض لدورات تسخين وتبريد مقيدة التمدد.
  • تقدير أثر الوسط المسبب للتآكل على اختفاء حد التحمل في الفولاذ الكربوني.
  • تشخيص تعب الاحتكاك السطحي عند وصلات التعشيق والتثبيت وتحديد إجراءات تخفيفه.
05

المحور الخامس: النمذجة العددية والقياس وتحسين العمر

2 جلسات · 6 نقاط

1الجلسة الأولى: تحليل العناصر المحدودة والقياس التجريبي

  • بناء نموذج عناصر محدودة سليم من حيث نوع العنصر وكثافة الشبكة عند مناطق التركز.
  • التحقق من استقلال النتيجة عن الشبكة ومقارنتها بحل تحليلي مبسط قبل الاعتماد عليها.
  • قياس الانفعال الفعلي بمقاييس انفعال مركّبة على المكوّن أثناء التشغيل ومعايرة النموذج عليها.

2الجلسة الثانية: الإجهادات المتبقية وإطالة عمر التعب

  • توصيف الإجهادات المتبقية الناتجة عن اللحام والتشغيل الآلي وقياسها بطرق غير متلفة.
  • تطبيق الرش بالكريات أو دحرجة الأسطح لإدخال إجهاد ضغطي سطحي وقياس أثره على العمر.
  • اختيار المعالجة الحرارية لتخفيف الإجهاد وتحديد أثرها على الصلادة وخواص المادة.

ما يحصل عليه المشارك

5 محاور علمية

مخطّط علميّ متدرّج

10 جلسة تدريبية

موزَّعة على 5 أيام

30 بنداً تفصيلياً

محتوى تطبيقي مفصَّل

شهادة حضور معتمدة

بعد إتمام البرنامج

أكمل بيانات التسجيل

سنتواصل معك خلال يوم عمل لتأكيد الحجز.

جاهز للبدء؟

احجز مقعدك في البرنامج وابدأ رحلة تطوير مهاراتك.

سجّل الآن

شارك هذه الدورة