توضیحات تکمیلی:

هدف اصلی درس مقاومت مصالح این است که یک مهندس بتواند سازه های تحت بارگذاری را تجزیه و تحلیل کند. اکثر سازه های مهندسی که در صنعت و زندگی روزمره به کار می روند، مانند شفت ها، فلنج ها و آرماتور در سازه های بتنی، تحت تنش، خمش و پیچش هستند و دانستن این که آیا این سازه ها توانایی تحمل بارهای وارده را خواهند داشت، از اهمیت بالایی در زمینه طراحی و بهره برداری از سازه های مذکور برخوردار است.

استحصال این دانش، نیازمند آشنایی کامل در زمینه محاسبات مربوط به تنش، کرنش، خمش، پیچش و برش است که در این فرصت آموزشی در سیلابس در نظر گرفته شده است. در هر درس سعی شده است کلیه مطالب در وهله اول تدریس شده و در وهله دوم با ارائه یک مثال و حل تشریحی آن، تکنیک کاربرد فرمول ها و ارزیابی مساله آموزش داده شود.

درس مقاومت مصالح نیاز به حل مساله دارد و افرادی که مسائل بیشتری حل می کنند، قاعدتا توانایی و مهارت بیشتری را به دست می آورند. در پایان هر درس نیز یک جمع بندی از مطالب ارائه شده خواهیم داشت. در پایان آموزش، یک آزمون جامع در نظر گرفته ایم تا دانشجویان بتوانند دانش خود را ارزیابی کنند. دو مرجع اصلی این درس کتاب بیر جانسون (Mechanics of Materials, Beer, Johnston) و کتاب پوپوف (Mechanics of Materials by Egor P. Popov) بوده که از مثال ها و مفاهیم آموزشی آن ها استفاده شده است.

انتخاب مثال ها و مفاهیم آموزشی براساس تکرار آن ها در امتحانات و اهمیت آموزشی آن ها بوده است. محتوای آموزشی مورد نظر کاملا جامع بوده و کلیه نکات آموزشی لازم را در بر دارد که یا در خلال تدریس ذکر شده اند یا در خلال حل مساله آموزش داده شده اند که به نظر می رسد دانشجو را از خواندن کتاب های حجیم مرجع بی نیاز می کند. امید است دانشجویان گرامی این فرصت آموزشی را غنیمت بشمارند و بتوانند مهارت تحلیل مساله را به خوبی بیاموزند.

اولین مفهوم مقاومت مصالح: اولین مفهومی که در درس مقاومت مصالح مطرح می گردد مفهوم تنش است. تا قبل از آن دانشجویان در درس استاتیک با نحوه محاسبه نیروهای وارد بر اجسام مختلف؛ عکس العمل تکیه گاهها و … آشنا شده اند ولی با این مفهوم که آیا اجسام می توانند نیروها را تحمل کنند یا نه کاری ندارند. یعنی در در درس استاتیک که پیش نیاز مقاومت مصالح است چنین مباحثی اصلا مطرح نمی شود و فقط مبحث تعادل و محاسبات مربوط به نیروها انجام می گردد. در مقاومت مصالح تنش تعریف می گردد و نیروهای خارجی باعث ایجاد تنش می گردند. واحد تنش پاسکال است که کیلو پاسکال و مگاپاسکال و …. هم برای آن استفاده می شود. از طرف دیگر مقاومت تسلیم و یا نهایی اجسام مختلف با تست و یا از کتابهای مرجع بدست می آید. در نهایت با مقایسه تنش های ایجاد شده در جسم با حد تحمل آن تشخیص داده می شود که آیا جسم مورد بررسی با یک ضریب اطمینان مناسب می تواند نیروهای وارده را تحمل کند و یا باید در ابعاد و اندازه های آن تغییراتی اعمال گردد. البته چنین مواردی در درس مقاومت مصالح بیشتر در حالت تنش تک محوره بررسی می شود و اگر تنش به صورت دو بعدی و سه بعدی باشد در درس طراحی اجزاء به صورت مفصل تر چنین بحث هایی ارائه می شود.

یادگیری خوب مقاومت مصالح: برای اینکه دانشجو بتواند درس مقاومت مصالح را به خوبی یاد بگیرد باید در مرحله اول سعی کند مباحث استاتیک را برای خودش بهتر جا بیندازد و استاتیک را بهتر یاد بگیرد. چون همانطور که گفته شد در تمام مسائل کم و بیش محاسبات استاتیکی لازم است. تعریف تنش همان نیرو بر سطح است. در قطعه ای که باید تنش محاسبه شود باید ابتدا نیروی موجود در عضو یا قطعه محاسبه گردد و با تقسیم آن بر سطح تنش بدست آید. حال خود نیرو باید از کجا محاسبه شود؟ در بسیاری از مواقع از معادلات تعادل استاتیک نیرو محاسبه می گردد و بر سطح تقسیم می شود تا تنش بدست آید. لزوم بلد بودن استاتیک از اینجا به صورت کامل مشخص است. در مرحله بعد دانشجو باید سعی کند خود مفاهیم مقاومت مصالح را خوب یاد بگیرد. در صورت لزوم از مدرسین و اساتید مقاومت مصالح کمک بگیرید (مشاهده مدرسین مقاومت مصالح). وقتی نیرو بر سطح عمود است تنش عمودی ایجاد می کند و وقتی تنش ممکاس بر سطح می باشد تنش ایجاد شده تنش برشی است. در حالت سوم که نیرو نه به صورت کامل بر سطح عمود است و نه به صورت کامل مماس، هم تنش عمودی و هم تنش برشی ایجاد می شود. به این موارد باید دقت گردد. نکته دیگر اینکه در حالتی که واحد نیرو نیوتون و واحد سطح متر مربع است واحد تنش پاسکال بدست می آید. در حالت دیگر اگر نیرو بر حسب نیوتون و سطح بر حسب میلی متر مربع جاگذاری گردد در نهایت تنش بر حسب مگاپاسکال بدست می آید. دانشجویان باید به این واحدها هم دقت کنند تا اشتباهی رخ ندهد.

یادگیری بهتر مقاومت مصالح: برای یادگیری بهتر درس مقاومت مصالح حضور در کلاس های دانشگاه بسیار مفید است. همانطور که گفته شد می توان از کلاس های تدریس خصوصی هم استفاده کرد. حضور در کلاس می تواند به یادگیری بهتر درس بسیار کمک کند خصوصا اگر حضور فعالی باشد و جزوه هم یادداشت گردد. درس مقاومت مصالح یک درس مفهومی و استدلالی است. باید در کلاس حاضر باشید تا ببینید استاد شما در کلاس چگونه با مسائل برخورد می کند و برای حل مسائل چه استدلال هایی می آورد. روند حل مسائل را باید مشاهده و درک کنید. در نهایت در طول ترم هم خودتان باید روی حل تمرینات و مسائل وقت بگذارید. بسیار مهم است که تفکر و تعمق کنید. سعی کنید سوالات را در ابتدای کار خودتان حل کنید. راه حلی بنویسید و کمی روی سوال فکر کنید. خیلی سریع سراغ راه حل ها نروید. سعی کنید ذهن خودتان را به فکر کردن و استدلال عادت دهید. خصوصا برای درس هایی مانند استاتیک و مقاومت مصالح ذهنی که بتواند راه حل ارائه دهد بسیار موثر است. بنابراین حضور فعال در کلاس های دانشگاه بسیار مهم است، خواندن درس در طول ترم و حل تمرین و مسئله هم اهمیت بالایی دارد.