بخش 4: ساختارشکنی رابط یکپارچه سازی ساختاری

رابط ساختاری مجموعه‌ای از سخت‌افزار (جوش‌ها، پیچ‌ها، پین‌ها) و صفحات فولادی مهندسی‌شده (صفحات گونه، چشم‌های پد، بوم{0}}نوک‌ها) است که بار کلی-وزن استاتیکی به‌علاوه همه بارهای دینامیکی، ضربه‌ای و جانبی{2}} را از مجموعه بالابر به داخل شاسی دستگاه منتقل می‌کند.

عملکرد این رابط توزیع بارهای نقطه ای متمرکز در یک منطقه ساختاری وسیع است که از شکست مواد جلوگیری می کند.

1. پارامتر بحرانی: پروتکل اتصال (بسته‌ها و جوش‌ها)

«ضمیمه» یک نقطه واحد نیست، بلکه پروتکلی برای پیوستن دو جزء است. خرابی این پروتکل رایج ترین و شکننده ترین حالت خرابی است.

حالت شکست 1: خرابی اتصال دهنده (پیچ و مهره).

علت:این یک شکست پروتکل است.

نمره نادرست:استفاده از پیچ و مهره «کالا» با استحکام پایین (مثلاً ASTM A307) در یک برنامه برشی بالا که پیچ و مهره ای با استحکام بالا و حرارت{6} را مشخص می کند (مانند ASTM A490 یا درجه 10.9).

گشتاور نادرست:تحت{0}}گشتاوری به پیچ اجازه می‌دهد تحت ارتعاش شل شود و بار را به حالت برشی (که برای آن طراحی نشده است) تغییر دهد. گشتاور بیش از حد، پیچ را از حد الاستیک آن عبور می‌کند و قبل از اعمال بار، به‌طور دائم آن را ضعیف می‌کند.

نتیجه:پیچ شکسته می شود (شکست برشی شکننده) یا کل اتصال "زیپ نشده" و جدا می شود.

حالت شکست 2: شکست جوش.

علت:جوش "چسب فلز" نیست. یک استارسال مجدد-از فلز پایه یک جوش با کیفیت پایین- دارای عیوب (تخلخل، آخال، عدم نفوذ) است که با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیست.

نتیجه:این عیوب تبدیل می شوندسایت های شروع خستگی. جوش تحت بارگذاری چرخه‌ای معمولی ترک می‌خورد و مخفی می‌شود تا زمانی که در بار بسیار کمتر از حد طراحی خود، فوراً از کار بیفتد.

مشخصات مهندسی:

اتصال دهنده‌ها اجزای مهمی هستند که-گشتاور-قابل مذاکره نیستند. مشخصات آنها (درجه، قطر، گشتاور) یک محاسبه است، نه یک انتخاب.

همه -جوش‌های با بار بحرانی (به عنوان مثال، اتصال چشمی لنت به بوم)بایدبرای 100٪ آزمایش غیرمخرب (NDT) (مثلاً بازرسی ذرات مغناطیسی یا اولتراسونیک) برای تأیید پیوند صفر- مشخص شود.

2. پارامتر بحرانی: هندسه تنش ("شکل" بار)

فیزیک حکم می کند که نیرو در گوشه های تیز و انتقال های هندسی متمرکز شود. این غلظت یا "افزایش استرس" دشمن هندسی یکپارچگی سازه است.

حالت شکست: ترک خستگی در افزایش استرس.

علت:طراحی قطعات ضعیف یک صفحه باربر-با گوشه داخلی 90 درجه تیز بریده می شود. یک سوراخ پیچ بسیار نزدیک به لبه حفر شده است. یک گیره بالابر (چشم لنت) با جوشکاری استوک تخت به جای آهنگری ساخته می شود.

نتیجه:نیروی بار، که باید روی کل جزء توزیع شود، در همان نقطه تیز متمرکز می شود. این نقطه تسلیم می شود و یک ترک-ریز تشکیل می شود. هر چرخه بارگذاری، این شکاف را مجبور به انتشار می‌کند و مؤلفه را «از حالت فشرده خارج می‌کند». شکست اجتناب ناپذیر است و تابعی ازچرخه ها، نه فقط بارگذاری

مشخصات مهندسی:

بدون گوشه های تیزهمه انتقال‌ها در یک مؤلفه باربر{0} باید باشدشعاعی شد(منحنی) به تنش اجازه می دهد "جریان" هموار.

آهنگری روی ساخت:اجزای حیاتی مانند قلاب ها، غل ها و چشم های پد باید باشندجعلی، ساخته نشده است. آهنگری ساختار دانه داخلی فولاد را با شکل جزء هماهنگ می کند و یک مسیر بار پیوسته ایجاد می کند که ذاتاً در برابر خستگی مقاوم است. یک جزء ساخته شده (جوش داده شده) مجموعه ای از قطعات با افزایش دهنده های تنش متعدد در هر جوش-است.

3. پارامتر بحرانی: تراز بردار بار ("چرخش")

کل سیستم برای رسیدگی به الف مهندسی شده استبار کششی(کشش مستقیم). رابط ساختاری زمانی که تحت تأثیر قرار می گیرد ضعیف ترین استبارگذاری محوری یا جانبی-(کشش یک طرف).

حالت شکست: شکستگی بار محوری.

علت:بار شاقول نیست. جرثقیل تاب می خورد. بار گیر می کند. این یک را معرفی می کندلحظه خم شدنروی قطعه ای که فقط برای a طراحی شده استکشیدنزور

نتیجه:جزء خم می شود یا می شکند. این حالت شکست اولیه برای "پیچ های چشمی" کالا است که استحکام تقریباً صفر در برابر بار جانبی دارند. در یک قلاب، این بار-می تواند قفل ایمنی را بشکند یا شکست دهد و به قلاب اجازه فرار دهد. روی یک چشم پد، می تواند صفحه را باز کند.

مشخصات مهندسی:

سیستم باید شامل یک جزء طراحی شده برایبیان کردنو اطمینان حاصل کنید که بردار بار در یک راستا باقی می ماند.

قلاب های گردان / قلاب های گردان:اینها راه حل اولیه هستند. آنها حاوی یک یاتاقان هستند (به قسمت 3 مراجعه کنید) که به قلاب یا قلاب اجازه می دهد تا آزادانه بچرخند، و تضمین می کند که حتی اگر بار نوسان کند، نیروی اعمال شده به نقطه اتصال اولیه (بوم، بلوک) همیشه کششی تمیز و کششی باشد.

چفت ایمنی:این مولفه اشتباه فهمیده شده است. یک استدستگاه موقعیت یابینه یک دستگاه باربر-. تنها عملکرد آن جلوگیری از جدا شدن قلاب شل است. برای "گرفتن" یک قلاب بارگذاری شده از طرف- استفاده نمی شود و هرگز نباید استفاده شود.

نتیجه گیری سری: سیستم یک پروتکل واحد است

این ساختارشکنی 4- یک حقیقت واحد و غیرقابل مذاکره را آشکار می‌کند: «زنجیره» یک نام اشتباه است. این یک سیستم واحد و یکپارچه است.

اینطناب (قسمت 1/2)یک ماده مصرفی است که طول عمر آن توسطشیار شیار.

اینشیو (قسمت 2)جزء قربانی است که هندسه و سختی آن از طناب محافظت می کند.

اینبلبرینگ/محور (قسمت 3)یک زیرسیستم-انتقال بار است که یکپارچگی آن بقای مؤلفه را دیکته می کند.

اینرابط ساختاری (قسمت 4)لنگر استاتیکی است که طراحی آن یکپارچگی کل سیستم را دیکته می کند.

یک جرثقیل 100000 دلاری (روبنا) توسط یک سری قطعات به بار 50000 دلاری متصل می شود. یک پیچ 1.00 دلاری{6} درجه پایین، یک مشخصات گشتاور از دست رفته، یا یک گوشه 90 درجه در یک طرح، مهندسی کل مجموعه را باطل می کند.

یکپارچگی سیستم با قوی ترین جزء آن تعریف نمی شود، بلکه با دقت مهندسی مشخص می شود.پروتکلکه ضعیف ترین رابط آن را کنترل می کند.