حاسبة معيار سودربرغ للكلال
اعرف هل يبقى الحمل الدوري داخل خط سودربرغ: إجهاد متناوب 120 ومتوسط 80 مقابل حد تحمل 300 ومقاومة خضوع 500 يعطيان نسبة استخدام 0.56 وهامشاً قدره 0.44، والنتيجة آمنة. مجاناً في متصفحك.
- مجاني
- يعمل في متصفحك
- دون تسجيل
- بياناتك لا تغادر جهازك
شغّل الأداة مجانًا
مثال محلول
- الإجهاد المتناوب
- 120
- الإجهاد المتوسط
- 80
- حد التحمل
- 300
- حد الخضوع
- 500
- النسبة المتناوبة
- 0.4
- النسبة المتوسطة
- 0.16
- نسبة استخدام سودربرغ
- 0.56
- معامل الأمان
- 1.7857142857
تقيّم حاسبة معيار سودربرغ للكلال حالة إجهاد متغير بالاعتماد على الإجهاد المتناوب والإجهاد المتوسط وحد التحمل المصحح ومقاومة خضوع المادة. وتطبّق العلاقة الخطية المحافظة بين هذه المقادير، ثم تعرض مساهمة كل مقدار بعد التطبيع ونسبة الاستغلال والهامش ومعامل الأمان وحكماً واضحاً بالسلامة أو عدمها. استخدم وحدة إجهاد واحدة لجميع المدخلات؛ تصلح MPa وPa وksi وpsi ما دامت الوحدات غير مختلطة.
ما الذي يقيسه خط سودربرغ
قد يؤدي الحمل الدوري إلى تلف المكوّن حتى عندما يبقى إجهاده الأقصى دون مقاومة الخضوع الساكنة. يفصل مخطط سودربرغ سجل الإجهاد المتغير إلى إجهاد متناوب يمثّل سعة الدورة، وإجهاد متوسط يمثّل انحيازها نحو الشد. يطبّع المعيار الإجهاد المتناوب بقسمته على حد التحمل المصحح، ويطبّع الإجهاد المتوسط بقسمته على مقاومة الخضوع في الشد، ثم يجمع المساهمتين.
تقع القيم الأصغر من 1 داخل المنطقة الآمنة المحافظة، وتمثل القيمة 1 الحد نفسه، أما القيم الأكبر فتتجاوزه. تعرض الحاسبة النسبتين منفصلتين كي يتضح لك ما إذا كانت سعة الحمل الدوري أم حمل الشد المتوسط تستهلك النصيب الأكبر من القدرة المتاحة. كما تعرض نسبة الاستغلال والهامش المتبقي، ولذلك يسهل تدقيق النتيجة مقارنة بحكم مجرد بالقبول أو الرفض.
صُمم النموذج لإجهاد متوسط شدّي غير سالب، ولا يعيد تفسير إجهاد الضغط المتوسط ضمنياً.
طريقة إدخال البيانات وقراءة النتيجة
أدخل الإجهاد المتناوب بوصفه سعة غير سالبة، لا بوصفه المجال الكامل بين القمتين. إذا تغيرت دورة الإجهاد بين قيمة صغرى وأخرى عظمى، كان الإجهاد المتناوب نصف الفرق بينهما، وكان الإجهاد المتوسط نقطة المنتصف. عندما تؤثر خشونة السطح أو الحجم أو الحرارة أو الوثوقية أو تركيز الإجهاد أو نمط التحميل، استخدم حد تحمل مصححاً للمكوّن الفعلي بدلاً من قيمة عينة مختبرية غير معدلة.
يجب أن تكون مقاومة الخضوع هي مقاومة الخضوع في الشد لحالة المادة محل الدراسة. ينبغي أن تستخدم القيم الأربع وحدة إجهاد متسقة، رغم أن الوحدة تختصر في النسب. تساوي نسبة استغلال سودربرغ مجموع مساهمتي الإجهاد المتناوب والمتوسط.
تعني قيمة 0.80 استهلاك ثمانين في المئة من القدرة وترك هامش 0.20، وتعطي معامل أمان 1.25 إذا زاد الإجهادان المطبقان بالنسبة نفسها. يدل معامل أقل من 1 على نتيجة غير آمنة. وإذا كان الإجهادان صفراً، يظهر معامل الأمان على أنه غير محدود لأن القسمة على استغلال صفري لا تنتج قيمة منتهية.
النطاق والافتراضات والاستخدام الهندسي
يُعد معيار سودربرغ محافظاً عمداً لأنه يصل بين مقطع حد التحمل ومقطع مقاومة الخضوع. ولذلك يفيد في الفحص الأولي والتعليم ومراجعات التصميم التي تعطي الأولوية لمنع الخضوع والتدقيق الآلي لعدد كبير من حالات الحمل. لكنه ليس تحليلاً متكاملاً لعمر الكلال.
يفترض الحساب أن الإجهادين المتناوب والمتوسط المدخلين يمثلان بالفعل حالة الإجهاد المحلية الحرجة، وأن حد التحمل قد صُحح للمكوّن الحقيقي. لا تحسب الأداة تركيز الإجهاد أو حساسية الحز، ولا تجمع الإجهادات متعددة المحاور، ولا تقدّر العمر المحدود من منحنى S-N، ولا تطبق تراكم الضرر، ولا تمثل الإجهاد المتبقي أو اللدونة الدورية. قارن النتيجة بكود التصميم وبيانات المادة وطيف الأحمال والوثوقية المطلوبة للتطبيق الفعلي.
قد تكون أساليب Goodman أو Gerber أو قطع ASME الناقص أو منهج الانفعال والعمر أو ميكانيكا الكسر أنسب بحسب المادة ونمط الفشل.
حالات الاستخدام
فحص حالة حمل عمود
تحقق مما إذا كانت سعة الانحناء وإجهاد الشد الثابت يبقيان التصميم الأولي دون حد سودربرغ المحافظ.
تدقيق ورقة حساب الكلال
أعد حساب المساهمات المطبّعة والاستغلال والهامش ومعامل الأمان اعتماداً على نتيجة مرجعية حتمية.
مقارنة خيارات المواد
ثبّت الإجهادات المطبقة وقارن حدود التحمل المصححة ومقاومات الخضوع لحالات المواد المرشحة.
الأسئلة الشائعة
هل يمكن استخدام MPa أو psi أو ksi؟
نعم. يمكن استخدام أي وحدة إجهاد بشرط أن تستعمل المدخلات الأربعة الوحدة نفسها تماماً؛ فالنسب المطبّعة ومعامل الأمان بلا أبعاد.
هل الإجهاد المتناوب هو مجال الإجهاد الكامل؟
لا. إنه السعة التي تساوي نصف الفرق بين الإجهادين الأقصى والأدنى. أما الإجهاد المتوسط فهو نقطة المنتصف بينهما.
هل تقبل الحاسبة إجهاد ضغط متوسطاً؟
لا. يختص هذا العقد بخط سودربرغ القياسي لإجهاد الشد المتوسط ويشترط قيمة غير سالبة، من دون تطبيق تصحيح ضغط غير موثق.
ماذا يعني أن معامل الأمان أكبر من 1؟
يعني أن ضرب الإجهادين المدخلين تناسبياً في ذلك المعامل ينقل النقطة إلى خط سودربرغ. ولا يغني ذلك عن المعاملات التي تفرضها الأكواد أو تحليل عدم اليقين.
كيف أحصل على الإجهاد المتناوب والمتوسط من قيمة دنيا وقصوى؟
الإجهاد المتناوب هو نصف المدى بين القيمة القصوى والدنيا، والإجهاد المتوسط هو منتصف المسافة بينهما. أدخل السعة لا المدى الكامل من القمة إلى القمة.
أدوات ذات صلة
للمطوّرين — الوصول عبر API
كل ما في هذه الصفحة متاح برمجيًا. هذا القسم موجّه للفرق التقنية التي تريد ربط الأداة بأنظمتها الخاصة؛ بقية المستخدمين يمكنهم استخدام الأداة أعلاه مباشرة دون الحاجة لقراءة ما يلي.
الـEndpoint
صادِق على طلبك بترويسة Bearer، وأرسل طلب POST واحدًا لتدخل مهمتك قائمة التنفيذ فورًا؛ ثم تستلم النتيجة عبر webhook أو رابط موقّع.
استدعِ الخدمة من بيئتك
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/eng/soderberg-fatigue \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"alternating_stress":120,"mean_stress":80,"endurance_limit":300,"yield_strength":500}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/eng/soderberg-fatigue", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"alternating_stress": 120,
"mean_stress": 80,
"endurance_limit": 300,
"yield_strength": 500
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/eng/soderberg-fatigue",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"alternating_stress": 120,
"mean_stress": 80,
"endurance_limit": 300,
"yield_strength": 500
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/eng/soderberg-fatigue", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"alternating_stress":120,"mean_stress":80,"endurance_limit":300,"yield_strength":500}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"alternating_stress":120,"mean_stress":80,"endurance_limit":300,"yield_strength":500}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/eng/soderberg-fatigue", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)مثال على الطلب
{
"alternating_stress": 120,
"mean_stress": 80,
"endurance_limit": 300,
"yield_strength": 500
}مثال على الاستجابة
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "eng.soderberg_fatigue",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}الواجهة غير متزامنة: تستلم task_id فور الإرسال، ويمكنك الاستعلام عن الحالة بمعدل طلب واحد في الثانية.
الأسعار
السعر معلن كما تراه: لا tokens ولا نظام نقاط؛ وإن فشلت المهمة فلن تُحاسَب عليها.
الأخطاء
| HTTP | الرمز | المعنى |
|---|---|---|
401 | unauthorized | مفتاح الوصول مفقود أو غير صالح؛ تحقق من ترويسة Bearer في طلبك. |
402 | insufficient_balance | رصيدك لا يكفي لتنفيذ هذه المهمة؛ أعد شحن الرصيد ثم أعد المحاولة. |
404 | unknown_type | نوع المهمة المطلوب غير موجود في الكتالوج — راجع الاسم المرسل في الطلب. |
429 | rate_limited | تجاوزت الحد المسموح من الطلبات؛ انتظر قليلًا ثم أعد المحاولة. |
ملاحظات تقنية
ما الذي يقيسه خط سودربرغ
تكون النقطة مقبولة عندما تتحقق العلاقة sigma_a / Se + sigma_m / Sy <= 1.
النطاق والافتراضات والاستخدام الهندسي
يفيد حساب المتصفح في الفحوص الفردية الواضحة، بينما تتيح API بسعر $0.002 لكل عنصر جداول قابلة لإعادة الإنتاج وتقييمات دفعية واختبارات انحدار تستعمل المعادلة نفسها.
أسئلة تقنية
ما المعادلة التي تستخدمها الحاسبة؟
تقيّم العلاقة sigma_a / Se + sigma_m / Sy <= 1، حيث sigma_a الإجهاد المتناوب وsigma_m إجهاد الشد المتوسط وSe حد التحمل المصحح وSy مقاومة الخضوع في الشد.
ما تكلفة الحساب عبر API؟
يُحتسب لكل عنصر تعالجه API بنجاح السعر الأساسي المنشور وقدره $0.002. ويمكن تنفيذ الحساب الحتمي نفسه في المتصفح لإجراء فحص فوري.