حاسبة نسبة الإطالة

نسبة الإطالة في مادة ما هي مؤشر رئيسي على ليونتها، وتستخدم لقياس كيفية تشوه المادة تحت الإجهاد الشدّي. وهي تمثل قدرة المادة على التمدّد قبل الكسر، وهو أمر بالغ الأهمية في العديد من تطبيقات الهندسة والتصنيع.

الخلفية التاريخية

تُعدّ نسبة الإطالة مقياسًا بالغ الأهمية في علم المواد، وتعكس تطور فهم سلوك المواد تحت الإجهاد. وقد استُخدمت كخاصية أساسية لتقييم المواد المستخدمة في البناء والتصنيع والتصميم، لضمان أداء المواد بشكل كافٍ تحت ظروف الخدمة المتوقعة.

صيغة الحساب

تُعطى صيغة حساب نسبة الإطالة على النحو التالي:

\[ PE = \frac{(FL - IL)}{IL} \times 100 \]

حيث:

• \(PE\) هي نسبة الإطالة،
• \(FL\) هو الطول النهائي أو طول الكسر (بالبوصة)،
• \(IL\) هو الطول الأولي (بالبوصة).

مثال على الحساب

بافتراض طول كسر أو طول نهائي يبلغ 45 بوصة وطول أولي يبلغ 100 بوصة، تُحسب نسبة الإطالة على النحو التالي:

\[ PE = \frac{(45 - 100)}{100} \times 100 = -55\% \]

تشير هذه النتيجة إلى انخفاض في الطول، وهو ما لا يحدث عادةً في سيناريوهات نسبة الإطالة القياسية. يرجى التأكد من أن الطول النهائي أكبر من الطول الأولي للحصول على حساب إطالة ذي معنى. للحصول على إطالة موجبة، يجب أن يكون الطول النهائي أكبر من الطول الأولي، مما يشير إلى خطأ في إعداد المثال.

أهمية وسيناريوهات الاستخدام

تُعدّ نسبة الإطالة أمرًا حيويًا في تقييم أداء المواد، خاصةً في التطبيقات التي تتطلب ليونة عالية. وهي ضرورية لما يلي:

• تصميم مواد للتطبيقات الإنشائية حيث يكون التشوه قبل الفشل أمرًا ضروريًا،
• اختيار مواد للمكونات التي ستخضع لتمدد أو تشوه كبير،
• ضمان السلامة والموثوقية في المواد المستخدمة في صناعات البناء والفضاء والسيارات والتصنيع.

الأسئلة الشائعة

1. ماذا تشير نسبة إطالة أعلى عن مادة ما؟

   • تشير نسبة إطالة أعلى إلى أن المادة أكثر ليونة، مما يعني أنها تستطيع التمدد أكثر قبل الكسر.

2. هل من الممكن أن تكون نسبة الإطالة سالبة؟

   • عادةً ما تشير نتيجة نسبة إطالة سالبة إلى خطأ في القياس أو الحساب، حيث يعني الإطالة زيادة في الطول.

3. كيف تؤثر درجة الحرارة على نسبة الإطالة؟

   • يمكن أن تؤثر درجة الحرارة بشكل كبير على ليونة المادة، حيث تصبح العديد من المواد أكثر ليونة (تُظهر نسبة إطالة أعلى) عند درجات حرارة أعلى.

هذه الآلة الحاسبة تبسّط عملية تحديد نسبة الإطالة، مما يجعلها في متناول الطلاب والمهندسين والمحترفين العاملين في مجال علوم المواد والهندسة الميكانيكية.