لطالما اعتُبر الفولاذ من أكثر المواد فائدة في مجال البناء والهندسة نظرًا لخصائصه الميكانيكية الرائعة، والتي تشمل القدرة على تحمل الأحمال الشد والضغط. في حين أن درجة الفولاذ التي ستناقشها هذه المقالة تركز إلى حد كبير على قوة الشد، فإن قوة الضغط مهمة بنفس القدر، خاصة في السيناريوهات التي يتعرض فيها المكون الهيكلي للحمل. تحلل هذه المقالة الاختلافات بين قوة الشد وقوة الضغط للفولاذ وكيف تؤثر كل خاصية على أدائه تحت أحمال مختلفة. هذا الملخص الموجز موجه إلى المهندسين المدنيين أو علماء المواد أو أي شخص لديه اهتمام ناشئ بالعلم وراء الفولاذ ويأمل في معرفة المزيد عن أدائه تحت توقعات الإجهاد المختلفة.
ما هي قوة الضغط ولماذا هي مهمة للصلب؟
تعريف قوة الضغط
قوة الضغط هي قدرة المادة على مقاومة القوى التي تعمل على ضغطها. وهي تحدد كيفية أداء الفولاذ تحت الأحمال الانضغاطية التي تحاول تشويهه أو التسبب في فشله. وهذا مهم بشكل أساسي فيما يتعلق بالهياكل الفولاذية مثل الأعمدة والأساسات حيث يتعين على المادة تحمل الكثير من الأحمال الانضغاطية دون انبعاج أو كسر. غالبًا ما يتم نشر وحدات قوة الضغط كمقياس محدد للضغط مثل ميجا باسكال (MPa) ويتم قياسها بالهندسة معايير الاختبار.
دور الفولاذ في الهياكل الحاملة للأحمال
إنه مزيج من قوة الضغط العالية وقوة الشد العالية والمتانة التي تسمح للصلب بالمشاركة بنشاط في صيانة الإنشاءات الحديثة الحاملة للأحمال. إن موثوقية الفولاذ في ظل ظروف الإجهاد الشديدة تجعله خيارًا واضحًا لبناء المباني والجسور والبنى التحتية الأخرى.
يُعد الفولاذ مفيدًا في البناء، حيث يمكنه حمل الأحمال الثقيلة. والفولاذ خفيف الوزن، ويمكن للهياكل المصنوعة من الفولاذ أن تتحمل بسهولة قوى كبيرة مع امتلاكها لقوة ضغط تتراوح بين 250 ميجا باسكال و350 ميجا باسكال. يُعد الفولاذ أمرًا بالغ الأهمية في البناء على ناطحات السحاب لأن الهياكل الفولاذية تحافظ على البنية الداخلية للمبنى، فضلاً عن السماح للمبنى بمقاومة قوى الزلازل والرياح.
علاوة على ذلك، يمكن للصلب أن يتحمل أحمالًا كبيرة وينحني دون أن ينكسر. من السهل قطع الفولاذ ولحامه، وهي ميزة إضافية في حالة وقوع كارثة. يمكن للصلب أيضًا أن يساعد في الحفاظ على موثوقية المكونات الهيكلية وعدم تآكلها بمرور الوقت بسبب فولاذ HSLA المقاوم للتآكل. هذه المادة مثالية للأعمال الفولاذية الهيكلية لأنها قوية وخفيفة الوزن. ستكون المكونات الهيكلية المبنية باستخدام هذه المادة فعالة من حيث التكلفة وتحافظ على سلامة الهيكل.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام الهياكل الفولاذية الممزقة مرة أخرى، مما يساهم في استخدام الموارد بكفاءة. يتم إعادة تكوين أكثر من 80-90% من الفولاذ الجديد المستخدم اليوم من المباني والهياكل القديمة، وهو أمر جيد لاستدامة الموارد المستخدمة في أعمال الصلب الأساسية. تساهم هذه الخصائص بشكل كبير في فعالية البناء من خلال التركيز على القوة المطلوبة، وقابلية الاستخدام، والاستدامة، وسهولة صنع الهيكل.
مقارنة مع قوة ضغط الخرسانة
الخرسانة قوية الضغط، مما يجعلها مثالية للهياكل التي تواجه أحمال ضغط مثل الأساسات والأعمدة ودعامات الجسور. اعتمادًا على ما إذا كان يتم استخدام نهج الخلط القياسي أو مزيج الخرسانة عالي الأداء الأكثر تقدمًا، فإن متوسط قوة الضغط يتراوح بين 3,000 و10,000 رطل لكل بوصة مربعة. وبالمقارنة، فإن الفولاذ متفوق في قوة الشد والسلوك المرن، ولكن الخرسانة مفيدة عمليًا في تطبيقات الأحمال الانضغاطية بسبب تكلفتها وسهولة الوصول إليها. يمكن الجمع بين قوة الضغط والشد في الإنشاءات حيث يتم وضع الفولاذ داخل الخرسانة، كما هو الحال في الهياكل الخرسانية المسلحة، لمزيد من الأداء الهيكلي.
كيف تتم مقارنة قوة الشد بقوة الضغط في قوة المعدن؟
فهم الضغط والتوتر مقابل
الضغط والشد هما قوتان يمكن تطبيقهما على مادة ما؛ حيث يحاول الضغط تقليل حجم الجسم عن طريق دفعه بينما يحاول الشد زيادة حجم الجسم عن طريق سحبه بعيدًا. ومن المعروف أن المعادن تتمتع بقوة ضغط عالية تمكنها من تحمل كميات هائلة من الوزن دون تشوه. في معظم الحالات، يكون الضغط مصحوبًا بقوة الشد، والعديد من المعادن التي تواجهها تتمتع بقوة فولاذية ملحوظة. ومع ذلك، فإن أفضل توازن بين هاتين القوتين يكمن في نوع المعدن وتكوينه المعين. للأغراض الصناعية والبناء، يعد الفولاذ مثاليًا لأنه يتمتع بقدر مذهل من القوة عند سحبه أو دفعه.
كيف ترتبط قوى الشد والضغط ببعضها البعض
إن فهم تأثيرات هذه القوى وتفاعلاتها على المادة وإزائها أمر مهم. وعلى الرغم من أن قوى الشد والضغط لها وظائف متعارضة، إلا أنها تؤثر بشدة على بنية المادة. تعمل قوة الشد على شد الجسم إلى الخارج، مما يؤدي إلى تمدده بينما تعمل قوة الضغط على تقصير المادة وضغطها. واعتمادًا على التركيب والبنية، تتمتع المادة بخصائص ميكانيكية معينة مثل قوة الشد والضغط التي تحدد مقدار القوة التي يمكنها تحملها. وهذه العلاقة مهمة في هندسة التصميم حيث تملي الخصائص الميكانيكية للمادة قدرة المكون على تحمل أحمال مختلفة دون فشل، خاصة عندما تكون المشاريع مرتبطة بالبناء أو التصنيع أو هندسة الطيران.
أمثلة على مواد القوة/القوة العالية واستخداماتها التراكمية
في عالم البناء، يعد الاستخدام المناسب للمواد ذات قوة الشد والضغط العالية أمرًا بالغ الأهمية لسلامة البنية. على سبيل المثال، يتم استخدام الخرسانة المسلحة والفولاذ الهيكلي أو الألومنيوم في الجسور وناطحات السحاب والسدود. الخرسانة المسلحة هي خرسانة مقواة بالفولاذ. يتيح الفولاذ المضمن داخل الخرسانة لها الحصول على قوة ضغط وشد. يتم تعريف الفولاذ الهيكلي على أنه فولاذ يتمتع بمقاومة خضوع لا تقل عن 400-550 ميجا باسكال، مما يجعله مرشحًا مثاليًا للعوارض والحزم والإطارات.
مركبات ألياف الكربون و سبائك التيتانيوم كما أنها مهمة في هندسة الطيران بسبب نسبة قوتها إلى وزنها. تستخدم المحركات النفاثة وهياكل الطائرات سبائك التيتانيومتتميز هذه الطائرات بقوة شد تزيد عن 1000 ميجا باسكال، في حين تستخدم هياكل الطائرات ومكونات الأجنحة مركبات ألياف الكربون بسبب نسبة القوة إلى الوزن المذهلة. وتتميز بقوة شد تتراوح بين 3500 و4500 ميجا باسكال.
كما تساعد هذه المواد مجالات التصنيع، وخاصة في الآلات الثقيلة، حيث يجب أن يكون الفولاذ شديد القوة مقاومًا للتعب والتشوه. وتعتبر هذه المواد بالغة الأهمية في إنتاج السيارات من خلال الفولاذ عالي القوة المتقدم (AHSS) الذي يتمتع بقوة شد تبلغ 1200 ميجا باسكال. تعمل هذه المواد على تعزيز سلامة الاصطدام ومتانة هياكل المركبات مع تقليل الوزن الإجمالي لتحسين كفاءة الوقود.
إن الجمع بين قوة الشد وقوة الضغط يجعل البنية الأساسية لطاقة الرياح والطاقة الشمسية ممكنة، ولكن هناك حاجة إلى كميات هائلة من المواد. تُستخدم المواد المركبة في شفرات التوربينات لتوفير قدرة تحمل قصوى لأحمال الرياح مع الحفاظ على الأداء على مدى فترات طويلة من الاستخدام. توضح هذه الأمثلة أهمية علم المواد وتصميم الهندسة في حل بعض التحديات الأكثر إلحاحًا في العديد من القطاعات.
ما هي العوامل التي تؤثر على متطلبات قوة الضغط للصلب؟
تأثيرات تركيب الفولاذ ودرجته
تشكل درجة الفولاذ جميع العوامل المعدنية التي تؤثر على قوة الضغط النهائية للمادة تقريبًا. تُصنع الدرجات الأكثر تطورًا من الفولاذ، مثل تلك التي تحتوي على نسب أكبر من مكونات السبائك مثل الكربون والمنجنيز وحتى الكروم على سبيل المثال، لتحمل أحمال ضغط أعلى بكثير بسبب خصائص المادة المتفوقة. علاوة على ذلك، يتم تحديد البنية الدقيقة للفولاذ من خلال محتوى الكربون والمعالجات الحرارية المختلفة التي تؤثر على قوته ومرونته النهائية. في حين أن الفولاذ منخفض الكربون يتمتع بقوة ضغط أقل مع قابلية سحب جيدة جدًا، فإن الفولاذ عالي الكربون أو السبائك يتمتع بقوة كبيرة لأنه مناسب لمهام المعالجة الأثقل. في بعض الحالات، يكون اختيار درجة الفولاذ المعينة لتطبيقات معينة هو العامل الحاسم في الأداء مع المتطلبات الهيكلية المحددة للسلامة وقابلية الاستخدام.
التغيرات في الشكل تحت الأحمال الضاغطة
تحدث التغيرات في الشكل تحت الأحمال الانضغاطية عندما يتم وضع مادة تحت أحمال تؤدي إلى انخفاض في الحجم و/أو تغييرات في بنيتها. يتم إحداث درجة تغير التشوه من خلال قوة ضغط المادة ومرونتها والفترة الزمنية التي يتم خلالها تحميل المادة. بالنسبة لمعظم المعادن، قد يأخذ التشوه شكل تشوه مرن مثل التشوه القابل للعكس أو البلاستيكي - وهو تغيير دائم يتم إجراؤه على البنية. يضمن تقييم هذه العوامل أن الأحمال المستمرة على المادة لا تؤدي إلى فشل هيكلي.
العلاقة بين قوة الخضوع والصلابة
الصلابة ومقاومة الخضوع هما خاصيتان مهمتان تؤثران بشكل مباشر على أداء مادة معينة عند تعرضها للإجهاد أو التحميل. تشير مقاومة الخضوع إلى أقصى إجهاد يمكن للمادة أن تتحمله مع بقائها ضمن منطقة آمنة للتشوه وهو أمر بالغ الأهمية في أداء الهيكل. من ناحية أخرى، الصلابة هي قدرة المادة على مقاومة الانبعاج والتآكل على السطح وهو أمر مهم للغاية في حالة الاحتكاك والتآكل. تعزز هذه السمات القرارات المتعلقة بتصميم المواد والمكونات بحيث يتم تحمل الأحمال التشغيلية دون حدوث عطل ميكانيكي.
قياس قوة الضغط باستخدام الفولاذ
معلومات أساسية عن اختبار ضغط الأسطوانة
تقوم اختبارات الضغط بتقييم قوة ضغط الفولاذ من خلال تطبيق حمل متزايد على عينة اختبار حتى تفشل. يتم إجراء الاختبار عادةً باستخدام آلة اختبار عالمية (UTM) مع ملحقات ضغط. يتكون الاختبار من أسطوانة فولاذية أو مكعب يتم ضغطه بين لوحين صلبين. أثناء الاختبار، يتم قياس الحمل والتشوه. يتم تعريف قوة الضغط على أنها قسمة أقصى حمل مطبق على مساحة المقطع العرضي للعينة. يقدم هذا الاختبار معلومات أساسية حول قدرة المادة على تحمل قوى السحق في الاستخدام الهيكلي.
فهم البيانات: PSI وMPa
يتم وصف نتائج اختبار الضغط من حيث الضغط. يمكن أن يكون ذلك في شكل رطل لكل بوصة مربعة (PSI) أو ميجا باسكال (MPA) حسب المنطقة أو الصناعة. في هذه الحالات، من المفيد أن نتذكر أن 1 ميجا باسكال تعادل تقريبًا 145.038 رطل لكل بوصة مربعة، مما يعني أنه من السهل التحويل من وحدة إلى أخرى.
على سبيل المثال، يمكن بسهولة تحويل عينة فولاذية بقوة ضغط تبلغ 400 ميجا باسكال إلى 58 رطل/بوصة مربعة. وعادة ما يستخدم المهندسون وعلماء المواد هذه القيم لمعرفة ما إذا كان نوع معين من الفولاذ مناسبًا لاستخدام هيكلي أو صناعي معين.
يُفضَّل استخدام وحدات MPa في الوحدات المترية والتطبيقات العلمية، في حين يُعَد PSI شائعًا في الولايات المتحدة. وتضمن الدقة في تقييم قيم قوة الضغط موثوقية الفولاذ في ظل ظروف التحميل المفترضة، مما يساهم في سلامة المباني والجسور وغيرها من الإنشاءات الهندسية. علاوة على ذلك، تعمل هذه القيم كمعايير جودة للمصنعين من أجل تحسين التجانس والقضاء على العيوب في المواد المنتجة.
اختبارات الفولاذ الهيكلي والسبائك
اختبارات الفولاذ الهيكلي و سبائك الصلب تتكون عادة من مزيج من الفحوصات الميكانيكية والكيميائية. بعض الاختبارات الأساسية هي:
- اختبار الشد: يحدد قوة ومرونة المادة تحت الشد.
- اختبار صلابة:يقيس مقاومة القوى الخارجية التي قد تسبب تشوهًا أو تآكلًا للسطح.
- اختبار التأثير:يقيس صلابة وسعة امتصاص الطاقة عند تطبيق القوة فجأة، وعادة ما يكون ذلك عن طريق اختبار Charpy V-notch.
- تحليل التركيب الكيميائي: يتحقق من أن السبائك تلبي المتطلبات المحددة فيما يتعلق بالعناصر المحددة.
- الاختبار غير المدمر (NDT): يكتشف التشوهات الداخلية أو السطحية دون التسبب في ضرر للمادة، ويشمل الاختبار بالموجات فوق الصوتية والتصوير الشعاعي.
تهدف جميع الإجراءات المذكورة أعلاه إلى التأكد من أن الفولاذ الهيكلي والسبائك مناسبة وآمنة وموثوقة لحالات الاستخدام المحددة الخاصة بها.
ما هي الاستخدامات العامة وعيوب قوة ضغط الفولاذ؟
الاستخدام في إنتاج الفولاذ الهيكلي الحامل والمضغوط
تُستخدم قوة ضغط الفولاذ لدعم الأحمال العالية وهي ضرورية للأنشطة الإنشائية والصناعية. يتم استخدامه للبناء على الأعمدة والعوارض والأساسات الأخرى التي تتطلب متانة واستقرارًا عاليين. يستخدم الفولاذ الهيكلي أيضًا في إطارات المباني والجسور والهياكل الشاهقة بسبب القوى الرأسية والأفقية. لا تستفيد هذه المشاريع من قوة ضغط الفولاذ فحسب، بل تستفيد أيضًا من نسبة القوة إلى الوزن مما يجعل استخدام الفولاذ فعالًا للغاية للمشاريع الأكبر حجمًا.
حدود الفولاذ وفشله الهش بسبب الضغط
كانت الكسور الهشة دائمًا من المشكلات الرئيسية في الهياكل الفولاذية المبنية. تتمتع قوة الضغط في الفولاذ بمزايا ولكنها أيضًا لها حدود. أحد التحديات الرئيسية للفولاذ هو فشله الهش في ظل ظروف معينة. يمكن أن يحدث الفشل الهش في الفولاذ عندما ينكسر دون تجاوز حد التشوه. يحدث هذا عادةً بسبب درجات الحرارة المنخفضة أو معدلات الانفعال العالية أو تركيزات الإجهاد بالقرب من العيوب ونقاط اللحام. على سبيل المثال، تم توثيق أن درجات الحرارة المنخفضة، مثل -20 درجة مئوية (-4 درجة فهرنهايت) تزيد من معدل الكسور الهشة وأن الفولاذ الكربوني منخفض الحرارة يكون عرضة لذلك.
علاوة على ذلك، تجدر الإشارة إلى أن بعض درجات الفولاذ عالية الكربون تعاني من فقدان الصلابة مما يؤدي إلى بنية فشل هشة غريبة بسبب الضغط. يمكن أن تعمل العيوب البنيوية الدقيقة التي تشمل الشوائب أو الفراغات أيضًا كبعض من أضعف نقاط المادة مما يؤدي إلى تضخيم الإجهاد المحلي والكسور المفاجئة. يمكن أن يتطور الفولاذ الذي يتعرض لأحمال ضغط دورية عالية في المناطق الزلزالية إلى فشل التعب مما يشكل خطرًا هيكليًا على المدى الطويل.
يمكن تحسين هذه المخاطر من خلال تبني تقنيات المعالجة الحرارية الفعّالة، وتحديد مواصفات المواد الخام الصارمة، وتفتيش ضمان الجودة الفعّال أثناء الإنتاج. ومن المهم أيضًا ملاحظة أن إضافة النيكل أو المنجنيز لتحسين الاستطالة وتعديل التصميم لتقليل تركيزات الإجهاد يمكن أن يضمن أيضًا سلوكًا موثوقًا به للصلب تحت الحمل الانضغاطي.
تحسينات في صناعة مواد القوة الضاغطة
إن التقدم الذي أحرزته المواد ذات القوة الانضغاطية العالية يرجع في نظري إلى تطوير مكونات المواد، وطرق التصنيع الجديدة، وزيادة مراقبة الجودة. وقد أدت إضافة عناصر السبائك مثل الكروم أو الفاناديوم أو الموليبدينوم إلى تحسين الخصائص الميكانيكية لهذه المواد ومقاومتها للضغط بشكل خاص. بالإضافة إلى ذلك، فإن الأساليب الحديثة مثل التصنيع الإضافي والمعالجات الحرارية المحددة جعلت من الممكن التحكم في البنى الدقيقة بدقة أكبر، مما أدى إلى زيادة إنتاجية المادة من خلال إزالة المناطق الأضعف داخل الهياكل المحملة. بالإضافة إلى ذلك، فإن تطوير المواد المركبة جنبًا إلى جنب مع تكنولوجيا النانو سيستمر في تحسين القوة الانضغاطية في تطبيقات هندسية مختلفة.
الأسئلة الأكثر شيوعًا (FAQ)
س: ما هو الفرق بين الإجهاد الشد والإجهاد الانضغاطي في الفولاذ؟
ج: الإجهاد الذي يحدث عندما يتم إطالة المادة يسمى إجهاد الشد، بينما يتم تعريف إجهاد الضغط عندما يتم دفع المادة معًا. كل من إجهاد الشد والضغط مهمان في الهياكل الفولاذية. الفولاذ الخفيف عبارة عن سبيكة ذات قوة شد متوسطة وقوة ضغط معقولة، مما يجعلها مثالية للاستخدام في الهندسة الميكانيكية.
س: كيف تقارن قوة ضغط الفولاذ بقوة الشد؟
ج: يتمتع الفولاذ بقوة شد أكبر من قوة الضغط، ولكن كما هو الحال مع بعض المواد الأخرى، فإن الفارق ليس واضحًا. تبلغ قوة ضغط الفولاذ حوالي 0.8 إلى 0.9 ضعف قوة الشد. إن معرفة قوة الضغط، جنبًا إلى جنب مع قوة الشد للفولاذ، أمر ضروري في صنع تصميمات البناء التي من المفترض أن تتحمل أحمالًا ثقيلة جدًا في كلا الاتجاهين.
س: ما هي العوامل التي تؤثر على خصائص الضغط والشد للصلب؟
ج: هناك العديد من العوامل التي تؤثر على خصائص الضغط والشد للصلب، مثل التركيب والمعالجة الحرارية وطريقة الإنتاج. والصلب هو مادة بناء يمكن تصميمها لتطبيق معين عن طريق تعديل نقطة الخضوع وقوة الشد القصوى وقابلية الشد. على سبيل المثال، الفولاذ عالي القوة الذي يتم إنتاجه للاستخدام عند مستويات ضغط وشد عالية.
س: ما هي المادة التي لديها أعلى قوة ضغط: الفولاذ، الخرسانة، أو الحديد الزهر؟
ج: في أغلب الأحوال، يكون الفولاذ أكثر قوة من حيث الضغط من الخرسانة، ولكن ليس بقدر الحديد الزهر. يعتبر الفولاذ أكثر تنوعًا من الحديد الزهر نظرًا لقوته العالية في الشد وقوته الجيدة في الضغط معًا. من ناحية أخرى، يتم تعزيز الخرسانة بشكل كبير بالفولاذ، مما يجعلها مادة مركبة ذات قوة كبيرة. ولكن معظم القوة تأتي من الحديد الزهر.
س: لماذا نأخذ في الاعتبار اللدونة عند تحليل قوة ضغط الفولاذ؟
ج: اللدونة مهمة جدًا لأن المواد اللدونة مثل الفولاذ يمكن أن تتشوه تحت الضغط دون أن تنكسر على الفور. وبفضل هذه الخاصية الخاصة، يمكن للهياكل الفولاذية إعادة توزيع الضغوط بأمان وإصدار علامات تحذيرية قبل الانهيار بوقت طويل. يتمتع الفولاذ اللدونة أيضًا بفائدة الخضوع لإجهاد كبير في الضغط قبل الوصول إلى حد قوة الضغط، مما يجعله أكثر أمانًا وموثوقية من المواد الهشة.
س: ما هو تأثير قوة ضغط الفولاذ على استخدامه في البناء؟
ج: تؤثر قوة ضغط الفولاذ، إلى جانب بعض العوامل الأخرى، على استخدامه في البناء. فهو يدخل في الأعمدة والعوارض وأجزاء البناء الأخرى للهياكل مثل الجسور. إن نسبة الوزن إلى القوة القوية للمادة وقدرتها على تحمل قوى الضغط والشد تجعلها مادة مثالية لأغراض البناء. ومن الممكن إنشاء هياكل متينة مثل المباني والجسور التي يمكنها تحمل أنواع مختلفة من الإجهاد.
س: الفولاذ مادة قوية بالفعل، فهل يمكن تحقيق قوة ضغط أعلى؟ إذا كانت الإجابة بنعم، فكيف؟
ج: يمكن تحقيق قوة الضغط للفولاذ باستخدام الفولاذ المقسّى بالتبريد الكربوني ومزيج من عدة تقنيات أخرى. على سبيل المثال، ستحقق عناصر السبائك وعمليات المعالجة الحرارية والتصلب الناتج عن العمل قوة أكبر. يؤدي إضافة الكربون إلى الحديد أثناء التبريد والتبريد إلى تحقيق قوة وخصائص ضغط وشد أكبر على التوالي. الجزء الصعب هو التأكد من عدم التضحية بالليونة وقابلية اللحام عند زيادة القوة.
مصادر مرجعية
1. مقارنة بين خوارزميات التعلم الآلي المختلفة المستخدمة للتنبؤ بقوة الضغط للخرسانة المسلحة بألياف الفولاذ
- المؤلف: سيد سروش باكزاد، نعيم روشان، م. غليه نوفي
- مجلة: تقارير علمية
- تاريخ النشر: 4 آذار، 2023
- رمز الاستشهاد: (باكزاد وآخرون، 2023)
- ملخص: يسعى هذا البحث إلى دراسة تطبيق خوارزميات التعلم الآلي والتعلم العميق للتنبؤ بقوة الضغط للخرسانة المسلحة بألياف الفولاذ (SFRC) ذات ISF المعقوف. وقد استمد المؤلفون البيانات من الأدبيات المتاحة وقارنوا بين نماذج مختلفة باستخدام العديد من التدابير الإحصائية. وتُظهر النتائج أن تقنيات التعلم الآلي والتعلم العميق توفر تنبؤًا فعالًا بقوة الضغط للخرسانة المسلحة بألياف الفولاذ (SFRC)، وبالتالي فهي مفيدة للمهندسين في قطاع البناء.
2. قوة الضغط ومقاومة الضغط لمعجون الأسمنت الذكي المعدل بخبث الفولاذ المهدر
- المؤلف: ن. بيرو، أ. محمد، إس إم حمد
- مجلة: مجلة هندسة البناء
- تاريخ النشر: 1 آذار، 2023
- رمز الاستشهاد: (بيرو وآخرون، 2023)
- ملخص: تبحث هذه الدراسة في تأثير دمج خبث الفولاذ المهدر في عجينة الأسمنت الذكية على قوتها الانضغاطية وقدرتها على مقاومة الضغط. أظهر البحث أن إدخال خبث الفولاذ مفيد للخصائص الميكانيكية لعجينة الأسمنت مما يجعلها مادة بناء صديقة للبيئة. يتكون النهج من التقييم التجريبي لقوة الضغط وسلوك مقاومة الضغط لعجينة الأسمنت المعدلة.
3. قوة الضغط للخرسانة المسلحة بألياف الفولاذ باستخدام تقنيات التعلم الآلي الخاضعة للإشراف
- المؤلف: يونغجيان لي، تشيزي تشانغ، بي. كامينسكي، أ. ديفالا، م. سفيان، أ. ديكزكو، ن. كاهلا، مينيار أتيج
- مجلة: المواد
- تاريخ النشر: 1 يونيو، 2022
- رمز الاستشهاد: (لي وآخرون ، 2022)
- ملخص: تهدف هذه الدراسة إلى التنبؤ بقوة ضغط الخرسانة المسلحة بألياف الفولاذ (SFRC) لمدة 28 يومًا باستخدام تقنيات التعلم الآلي الخاضعة للإشراف. تتضمن النماذج الفردية والجماعية SVR للتعبئة و SVR AdaBoost وانحدار متجه الدعم (SVR) وغيرها. تم تقييم النماذج المدربة باستخدام مقاييس مختلفة، وقد وجد أن طريقة SVR AdaBoost حققت أعلى دقة (R² = 0.96)، وبالتالي كانت التقنية الأكثر فعالية للتنبؤ بقوة ضغط SFRC.
4. تقدير قوة الضغط للخرسانة المسلحة بالألياف الفولاذية وتفاعلات المواد الخام باستخدام خوارزميات متقدمة
- المؤلف: كفاءة الله خان، وقاص أحمد، م. أمين، أياز أحمد، س. نزار، أنس عبد العليم العبد الله
- مجلة: البوليمرات
- تاريخ النشر: 29 يوليو، 2022
- رمز الاستشهاد: (خان وآخرون ، 2022)
- ملخص: الغرض من البحث هو التنبؤ بقوة ضغط الخرسانة المسلحة بألياف الفولاذ (SFRC) باستخدام بيانات آلة متقدمة معقدة. إن استخدام خوارزميات تعزيز التدرج والغابات العشوائية وXGBoost للتحليل بالإضافة إلى المواد الخام المختلفة المستخدمة لقوة الضغط مكّن البحث من رسم تأثيراته. أظهر البحث أن محتوى الأسمنت كان له التأثير الارتباطي الأكثر إيجابية على قوة الضغط وأن نموذج الغابة العشوائية كان له أفضل أداء تنبؤي (R ^ 2 = 0.96).
5. نماذج حسابية متعددة الوظائف للتنبؤ بقوة الضغط طويلة المدى للخرسانة المدمجة مع خبث الفولاذ المهدر
- المؤلف: ن. بيرو، أ. محمد، إس إم حمد، رواز كوردا، بوتان س. قادر
- مجلة: الخرسانة الهيكلية
- تاريخ النشر: 24 أغسطس 2022
- رمز الاستشهاد: (بيرو وآخرون، 2022، ص 2093-2112)
- ملخص: تركز الوثيقة الحالية على التنبؤ بقوة الضغط طويلة المدى للخرسانة مع نفايات خبث الفولاذ باستخدام نماذج حسابية مختلفة. تم إجراء البحث بمساعدة العديد من النماذج والشبكات العصبية الاصطناعية (ANN) والانحدار اللوجستي المتعدد، لفحص كيفية تأثير المعلمات المختلفة على قوة الضغط. أشارت النتائج إلى أن وقت المعالجة كان العامل الأكثر تأثيرًا وأن نموذج ANN كان متفوقًا على جميع النماذج الأخرى في إجراء تقديرات قوة الضغط.
6. الفولاذ
7. قوة ضاغطة
