106
ك ـ تاب أساس ـت ا يا ـل روىة وال ـ دوىةFundamentals of Elasticity and Plasticity تأل ــ يف سليمانرضيمد ا أسامةنيلمعة وادي الندسة ، جاعد ، كلية اتاذ مسا اسAuthor Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University ايري يو الطبعة ا0222 وة أكتوبر يقحىية الثا الطبعة ا0204 و

ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

دوىةـروىة واللـيات املـتاب أساسـك

Fundamentals of Elasticity and Plasticity

يفــتأل

أسامة حممد املرضي سليمان

استاذ مساعد ، كلية اهلندسة ، جامعة وادي النيل

Author

Osama Mohammed Elmardi Suleiman

Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley

University

و 0222 الطبعة األوىل يياير

و 0204 الطبعة الثاىية امليقحة أكتوبر

Page 2: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

دوىةـروىة واللـيات املـتاب أساسـك

Fundamentals of Elasticity and Plasticity

يفــتأل

سليمانأسامة حممد املرضي

استاذ مساعد ، كلية اهلندسة ، جامعة وادي النيل

Author

Osama Mohammed Elmardi Suleiman

Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley

University

و 0222 الطبعة األوىل يياير

و 0204 أكتوبرالطبعة الثاىية امليقحة

Page 3: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

i

بسم اهلل الرمحن الرحيم

شكر وعرفان

Page 4: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

ii

Page 5: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

iii

ذمحـمم

i.e.

Page 6: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

iv

واهلل املوفق

انمؤنف

خال أضامح محمذ انمرض ضهمان

Osama Mohammed Elmardi Suleiman Khayal

و 6102 أكتىتر

Page 7: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

v

تىاخـانمح

i

iii

v

1.11

1.11

1.11

1.11

1.1.16

1.1.19

1.1.111

1.111

1.1.111

1.1.111

1.1.111

1.1.116

1.111

1.116

1.112

1.119

1.111

1.111

1.111

Page 8: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

vi

1.111

1.116

1.613

1.312

1.212

1.111

1.111

1.111

1.111

1.111

1.611

1.311

1.211

1.911

1.1161

1.169

1.131

1.121

6.121

6.126

6.126

91

91

Page 9: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

Properties of Engineering Materials

0.0Introduction

( 1/ complexity of extraction 2/ higher cost of technology used )

unmanned drones

0.0Importance of Metals in Industry

i.e.corner stone

ferrous and non- ferrous metals

Page 10: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

0.1

Physical and Mechanical Properties of Metals)

Physical Properties

0 Density{

}

0 (Thermal and Electrical Conductivity)

1 Specific Heat Capacity

Q

2 Light Reflection

Page 11: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

3 X-Ray Penetration

4 Magnetizability

5 Fluidity

6 Local Fusibility

Mechanical Properties

0 Ductility

tension

compressionbendingtorsiondrawing

wire and tube drawing

Page 12: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

0 Malleability

compression

i.e.(forging)

rolling

1 Toughness or Strength

2 Divisibility

3 Hardness

(Hardness: is the ability of a material to withstand scratching or identation)

1.1i.e.

0.2(Engineering Materials Testing)

tensioncompression

torsionimpacthardness

Page 13: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

او تشغم انمعادن إنى انشكم انمطهىب(طرق انتصنع ) تشكم (Metal forming and machining)

(Internal conversionتحىم داخه )

انخىاص انفسائح وانكمائح

External conversion)تحىم خارج )

وضائم انتشكم انمكانك

اضتخالص انمعادن

Metal extraction

تنمح انثترول

Petroleum refining

انمعانجح انحرارح

Heat treatment

انمىعح

Fluidity

انماتهح نالنصهار

Fusibility

انهذونح

Plasticity

انماتهح نالنشطار

Divisibility

ضىنح وانطاب انمعذن

انمنصهر

عمهاخ انطثاكح

انتصاق انمعادن انمنصهرج

خالل نماط

عمهاخ انهحاو

انمطاطح وانهذونح

Ductility and plasticity

عمهاخ انتشكم

إزانح انرائش

Chip removal

عمهاخ انتشغم

sand castingانطثاكح انرمهح

انذائمح )تثالهح انطثاكح تانمىانة

Gravity and pressureوضغط(

die casting

انطثاكح تاضتخذاو انطرد انمركسي

Centrifugal casting

Gas weldingنحاو انغاز

نحاو انمىش انكهرت

Electric arc welding

spot weldingنحاو اننمطح

brazing weldingنحاو انمىنح

soldering weldingنحاو انمصذر

forgingانحذادج

rollingانذرفهح

extrusionانثثك

drawingانطحة

pressingانكثص

fittingانثرادج

machiningانخراطح

millingانتفرس

planingانكشط

drillingانتثمة

grindingانتجهخ

( طرق انتصنع انمختهفح وارتثاطها تخىاص انمىاد0.0شكم )

Page 14: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

0.2.0Tension Test

i

ii

iii

F

1.11.1

0:

(Modulus of Elasticity or Young Modulus)

i.e.

E =i.e.

stress

Page 15: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

straini.e.

0Yield Stress

1Ultimate Stress

2Resilience

2

1

Page 16: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

)ب( صهة طري أو لصف صهة ناشف)أ(

0.0

)د( صهة طري أو لصف صهة ناشف)ج(

0 1

Page 17: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

3

0.2.0Impact Test

recess

1 1

Hh

w

k

2/)(

cmkgA

hHwk

A

Brittleness

0.1 – 0.2 kg/cm

112

kg/cm

Page 18: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

0 2Charpy impact test

1111

0.2.1Hardness Test

0Brinell Hardness Test

√ Brinell hardness number)

kg

mm

mm

0Rockwell Hardness Test

111

Page 19: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

11160 kg 10 kg RHA

2.5mm100 kg 10 kg RHB

111150 kg 10 kg RHC

0.2.2Vickers Hardness Test

116

5 kg 140kg

11

0.3Metals Preparation Methods

0.3.0

Page 20: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

ferrous metals

(steel

(cast-iron)1

61

0.3.0Iron Ore

1.1

mining

industries metallurgical processes

hematitemagnetite

0.3.1

i.e.

Page 21: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

ISemi-Finished Products

0Raw Metal

Molten Metal

Pigs

0Prepared Metal

Page 22: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

( Cupola furnace)

1(Castings)

2Forming Lugs

plastic forming

hammering100 kg

3Semi-Rolled Lugs

initial rolling

4

5Square Block

160 cm

6( Rods)

Page 23: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

(rolling)extrusion(drawing)

7(Forgings)

02Structural Sections

TI(angleL(channel)∪

00Wire

drawing i.e.

2mm

00Sheet Metals

2mm

bolts

(springs)

press work

metal cutting

i.e.

Page 24: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

IIFinished Products

0.3.2Plastic Forming of Metals

0Metal Rolling

beams

anglesi.e.

0Rolling Machines

1 1

gear box

alloy steel

Page 25: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

0 3

1Calculation of Angle of Contact

1 6

∝angle of contact

d

tt

d

tt

211

21

1cos

1cos

d

t

t

Page 26: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

0 4

0 5

2

Page 27: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

N

FNF1.3

N

F

S

Q

S= N cos∝ + F sin∝

Q = F cos∝

1P = N sin∝

QP

)4(22

PQ

PQ

P , Q11

)5(sincos NF

Page 28: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

F

)6(NF

𝛍

μ∅

)7(tan

163

)8(tantan

sincostan

sincos

sincos

NN

NN

NF

∝∅

angle of friction

angle of contact1121111

11

3Types of Rolling Machines

Page 29: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

Primary Reduction Mills

Structural Sections Mills

beams

rodsangles

Finishing Mills

sheets.

iTwo High Rolls

iiReversing Rolls

1 2

0 6

Page 30: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

iiiThree High Rolls

1 9

0 7

iv(Four High Rolls)

) ( forming rolls

(supporting rolls)

1 11

Page 31: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

0 02

vMulti High Rolls

10mm

30mm

viUniversal Rolling Mills

1000mm

4Cold Rolling Processes

1

1

Page 32: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

1

(internal stresses)

i.e.

5(Hot Rolling Processes)

Page 33: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

Chip Generation

0.0(Introduction)

elastic deformationpermanent plastic deformation

i.e.

1.1(mild steel)

i A(Limit of Proportionality)

Hook's law

ii BElastic Limit

iii Ci.e.Yield

Point

iv D

Maximum or Ultimate Stress Point

Page 34: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

v EFracture Point

0.0

slip planes

0.0(Types of Chips)

0.0.0Discontinuous Chips

Page 35: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

0.0.0Continuous Chips

60m/min

1

1

1

1

1

i

ii

iii

6

0.0.1 (Inhomogeneous Chips or Heterogeneous Chips)

1

1

Page 36: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

0.0.2(Fractured Chips)

cracks

0.1

Martensitic Structure

Tool face

0 0

Page 37: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

0.2(Forming Operations without Chip Formation)

0.2.0Press Work

punch and die

(The First Type)

Piercing

Blanking

(The Second Type)

Bending

Deep Drawing

0(Shear Processes)

(Piercing and Blanking)

Page 38: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

i.e.

1 11 1

1 1

0 10 2

Page 39: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

0 3

0(Forming Processes)

i(Bending)

ii(Deep Drawing)

1 6

Page 40: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

iii(Stamping Processes)

0 4

Page 41: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

Materials Testing and Experimental Methods

1Tensile Tests

ductile materialmild steel

i.e.

i.e.

i.e.

1The Working Portion of the Specimen

wedge

i.e.0.01d

Page 42: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

1Testing Machines

in the elastic range(extensometer)

(strain gauge)

(pair of dividers and graduated rule)

1Effect of Rate of Loading

hardened steel

1

(Variation of Elongation with Gauge Length and Cross – Sectional Area )

1

Page 43: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

1

el

e = a + bl

= 100e/l = 100a/l + 100b

Unwina

AC √A100a100b=B

Bl

AC

l

e100

Page 44: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

B CB=20 C =70

B. S. 18

Al 4

1Overstrain and Repeated Loading

i.e.)

Hook's law

1

Page 45: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

1

1Proof Stress

1

1

Page 46: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

OTPQOTQ

OP = 0.1%Q

OT

1Compression Tests

BucklingLength=minimum

breadth

1(Failure in Brittle Materials)

11

𝛉 ∅

𝛉

Page 47: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

𝛉

𝛉

𝛉 ∅

1.1AP

σ𝛉∅

σ P /A

BB = A/ cos θ

PN

(Q)

Page 48: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

1.2P

Page 49: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

22 cos.cos

cos/

cos

A

P

A

p

B

NN

tancostancos 2

2

A

P

θσr

P

Page 50: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

(*)tancoscossin 2 fQr

σr

𝛉

#2/45

902

902

)902tan()290tan(tan

2cot2sin

2cos

cossin2

sincostan

tancossin2sincos

0tancossin2cossin

0)sincos2tan

)cos()cos(cossinsin

22

22

22

2

d

d

zerod

d

r

r

Page 51: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

(Strain Energy Methods)

1.0(Internal Strain Energy)

PU

LAE

1

LTU

GJ

2

LMU

I

3

Page 52: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

(Positive scalar quantity).

1.6(Sign Conventions)

1.4(Castigliano's Theorem)

1.1

(Application to Statically Determinate Problems)

Page 53: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

(fictitious force)

1

(Application to Statically Indeterminate Problems)

1.2(Assumption and Limitations)

(law of Superposition)

1.4 (Solved Examples in Strain Energy)

0

P

Page 54: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

(a) (b)

1.0

(4 1 (a) )

ALE

(Linear) ( (b) )P

B

OBA

U

Page 55: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

B

P

6

T (torque).

1.6

(4 2 (b) )

BOBA

(a) o

T

𝚯 L

T T A

(b)

𝜽

Page 56: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

U

4

Page 57: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

4 3 B

OAB

1.4

Page 58: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

1.4(Derivation of Castigliano Theorem)

4 4

n123

n

n

Page 59: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

1.1

1

34

Page 60: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

1.4(Solved Examples in Castigliano Theorem)

1

Page 61: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

*

+

5

Page 62: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

2

Page 63: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

4

∫ (

)

Page 64: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

4

(

)

∫ (

)

Page 65: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

∫ (

)

4

P

P:

Page 66: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

01

9

Page 67: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

00

RBA

PA

Page 68: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

[

]

60

A11

Page 69: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

A

∫ (

)

[

]

40

Page 70: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

Q

∫ [

]

∫ [

(

)

]

01

Page 71: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

(

)

∫ (

)

∫ [

]

*

+

*

+

Page 72: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

1.01(Exercises in Castigliano Theorem)

0

13P

,

(

)-

6

,

-

4

Page 73: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

,

-

1

PA

,

-

5

A11

,

-

Page 74: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

2

A

,

-

4

ABP

,

-

4

7P

{

}

Page 75: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

4

A

,

-

01

{ }

00

P11

Page 76: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

{

}

06

{

}

04

RAB

PB

{

}

Page 77: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

5.0(Introduction)

5 1

5.0

𝑄𝑃

𝑄𝑃 اإلجهاد إجهاد الخضوع

اإلنفعال

Page 78: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

5.6(Method of Determining Critical Load) 8

0Bending Moment Diagram Methods))

0

Page 79: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

6

4

Page 80: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

6(Virtual Work Method)

i

ii

iii

iv

Page 81: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

1

P

(

)

Page 82: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

5

2

Page 83: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

[

(

)]

A

4

Page 84: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

(A)

(

) (

)

4

Page 85: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

(

)

(

)

4

Page 86: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

B

B

C

123

Page 87: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

01

Page 88: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

P3P

P

(

)

3P

(

) (

)

Page 89: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

5 4

(Exercises in Plastic Collapse of Beams and Simple Frames)

0

{

}

6

{

}

Page 90: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

4

{

}

1

{

}

5

{

}

Page 91: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

2

{

}

4

{

}

4

{

}

Page 92: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

4

{

}

9

Page 93: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

(Plastic Theory of Bending)

2.0(Bending Beyond the Yield Stress)

(edge stress)

(mild steel)

i.e.

1121

Page 94: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

2.6(Assumptions in the Plastic Theory)

1

2

3

4

2.4(Moment of Resistance at a Plastic Hinge)

(a) )

(b))

(c)

Page 95: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

(a)(Rectangular Section) 8

2.0

bd

Z

Page 96: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

Si.e.

13

23

12

56

0

72mm 30mm

Page 97: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

3

6 1 (b)

Page 98: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

(b)I (I – Section)8

(flange)(web)

1 152

6

I

Page 99: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

(i)(ii)

(c)(Unsymmetrical Section) 8

6 2

2.6

Page 100: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

4

6 3

8

Page 101: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

2.4

::::::::::::::::: واهلل انمىفك

أسامة حممد املرضي سليمان

قســه اهليدســة امليكاىيكيــة

كليــة اهليدســة والتقييــة

جامعــة وادي الييــل

Page 102: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

1www.jalalalhajabed.com

1

1111

1

The Iraqi Journal for Mechanical and Material Engineering

11119

1111

1991

611

1111

3

1119

2

1113

91113

111922

Page 103: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

11

1931

11111

1991

11

1111

11111

1111

Mikell P Groover, "Fundamentals of Modern Manufacturing”, John Wiley and

Sons Inc., (2007).

2. Ismaila S O , "Manufacturing Science and Technology”, Department of

Mechanical Engineering, College of Engineering, University of Agriculture,

Abeokuta, (2012).

3 Schmidt R S and Kalpakjian S , "Manufacturing Engineering and Technology”,

th

edition, Pearson Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ 07458, (2006).

4. Sharma P. C. , "A textbook of Production Technology (Manufacturing Processes)"

, th

edition , S. Chand and Company Ltd , Ram Nagar , New Delhi , India , (2004).

5. Dieter G. E. , "Mechanical Metallurgy" , 3rd

edition , McGraw Hill Publishing

Company , New York .

Page 104: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

6. Ibhadode A. O. A. , "Introduction to Manufacturing Technology" , Ambik Press ,

No. 4 , Otike Odibi Avenue , Isiohor via Ugbowo , Old Lagos Road , Benin City ,

Edo State , Nigeria , (1997) .

Ahmet Aran, "Manufacturing Properties of Engineering Materials”, Lecture Notes,

ITU, Department of Mechanical Engineering, (2007).

Alaa A Ateia, "Manufacturing Processes II”, Materials Engineering Department,

University of Technology, (2009).

9. Raj ender Singh, "Introduction to Basic Manufacturing Processes and Workshop

Technology”, New Age International P Limited Publishers, New Delhi, India,

Lee J and et al , "Modern Manufacturing”, Mechanical Engineering Handbook,

Boca Raton: CRC Press LLC, (1999).

Velayudham A , "Modern Manufacturing Processes”, Journal of Design and

Manufacturing Technologies, Vol. 1, No. 1, November (2007).

12. G. Boothroyd and W. A. Knight, "Fundamentals of Machining and Machine

Tools”, Taylor and Francis,

3 Mills B , and Redford A H , "Machinability of Engineering Materials”, Applied

Science Publishers, London, (1983).

Berg R T , "Fundamentals of Turning”, Metal Cutting: by the editors of

American Machinist, McGraw Hill, New York, (1979).

Trent E M , "Metal Cutting”, nd

edition, Butterworth Company, London, (1984).

Kalpakjian, Serope, "Manufacturing Engineering and Technology”, nd

edition,

Addison – Wesley Publishers Company, USA, (1992).

17. DeGarmo, Black, Kolser, "Materials and Processes in Manufacturing”, th

edition,

Macmillan Publishers Company, N. Y. and London, (1988).

Page 105: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

Schley J A , "Introduction to Manufacturing Processes”, 3rd

edition, McGraw

Hill, Inc., USA, (2000).

19. W. A. Nash, "Strength of Materials", 4th

edition, (2011).

20. R. S. Khurmi, "Strength of Materials (Mechanics of Solids) (S.I. Units)", (2014).

21. Timoshenko, "History of Strength of Materials", Dover, New York, (1983).

22. Gere J. , and Timoshenko S. P., "Mechanics of Materials", 3rd

edition, PWS –

Kent, Boston, (1990).

23. Boresi A. P., and Chong K. P., "Elasticity in Engineering Mechanics", nd

edition,

Wiley, Hoboken, N. J., (2000).

24. Ansel C. Ugural and Saul K. Fenster, "Advanced Mechanics of Materials and

Applied Elasticity: Analysis of Stress", The Trusted Technology Learning Source,

July 20 (2011).

25. G. H. Ryder, "Strength of Materials", A. M. I. Mech. I., (1969).

26. William A. Nash, "Schaum's Outline of Strength of Materials", Fifth Edition,

McGraw Hill, August 12 (2010).

Page 106: ةىودـللاو ةىورـلما تايـساسأ باتـك€¦ · Author Osama Mohammed Elmardi Suleiman Assistant Professor, Faculty of Engineering, Nile Valley University

كــتاب أساســيات املــروىة واللــدوىة تأليف: أسامة حمند املرضي سلينا خيال

ىبـــذة عـ املــــؤلف

1966

1991

1998

2113