1. 5.2 المتطلبات الوظيفية Functional Requirements

إن المادة التي يتم إختيارها في تطبيق معين يجب أن تحقق الهدف من إختيارها بالشكل المطلوب خلال عمر الجزء. وهذا يتطلب بعض الشروط، منها القابلية على مقاومة جميع حالات التحميل المتوقعة. إن حالات التحميل يمكن أن تتضمن:

1. التحميل الديناميكي (المتحرك) Dynamic Loading.

2. التحميل الإستاتي (الساكن) Static Loading.

3. الأجواء الكيميائية العدوانية Hostile Chemical Atmospheres.

وكنتيجةً لذلك، عدة إجهادات سوف يخضع لها ذلك الجزء. و عندما يخضع الجزء الى حمل يبقى مستقراً أو ساكناً، فإنه يسمى حالة الإجهاد الساكن Static Stress Situation. إن الأجزاء التي يجب ان تقاوم هذا النوع من الحمل، تستخدم عادة في الأثاث Furniture، تراكيب الأساس المستخدمة في الأبنية Foundations Structures of Building، هياكل القاعدة المسبوكة للمكائن Base Casting Machines .

إن الحمل المسلط في حالة الحركة ( على سبيل المثال، جهاز المرفاع Crane Lifting Equipment، نوابض تعليق المركبة Vehicle Suspension Springs ) أو التأثيرات الإهتزازية Vibrational Effects ، على سبيل المثال، المثقاب النفحي (الضغطي الهوائي) Pneumatic Drill، تؤدي عادة الى إجهادات ديناميكية. إن هذه الإجهادات يمكن أن تنشأ أيضاً من التاثيرات الحرارية الناتجة من التمدد والإنكماش. و عليه، عند تصميم جهاز المعاملة الحرارية Heat Treatment يجب أن يؤخذ بنظر الإعتبار النوع الأخير من الإجهادات الديناميكية. أما عند تصميم وحدة الصناعة الكيمياوية Chemical Plant، فإن الإجهادات يمكن أن تمتد من الإجهادات الساكنة في حالة حاويات الخزن الكيمياوي Chemical Storage Containers الى الإجهادات التي تنشأ بواسطة الهجوم الكيمياوي Chemical Attack أي التآكل. أن الوسط التآكلي يمكن أن يكون غير مباشر Indirect نتيجة التلوث الناتج من الغازات المبددة Waste Gases أو يكون بشكل تماس مباشر Direct Contact ، مع مواد التآكل أي المحاليل الملحية Salt Solutions و الحوامض Acids، على سبيل المثال. إن هذه الأوساط تتميز بالعدوانية الشديدة، وعليه، مواد مرتفعة الكلفة، أو معاملات سطحية تتطلب عادة لخفض هجوم التآكل.

ومهما كان معدل التآكل، فإن الجزء يجب أن يكون قوياً بمافيه الكفاية بحيث يكون مأموناً Safe و مؤدياً الوظيفة بالشكل المطلوب. و بغض النظر عن الأوساط الكيمياوية، فإن الإجهادات الناتجة من الهجوم التآكلي Corrosion Attack يمكن أن تنشأ من الإختيار الخاطئ للمادة. و في هذه الحالة تنشأ خلية إلكتروليتية Electrolitic Cell حيث يخضع جزء من المنتج الى التآكل بشكل مضحي Sacrificial. إن سبب فشل العديد من الأجزاء و التراكيب بشكل سابق لأوانه، ينشأ من الأخطاء في الحكم Judgment، حول قابلية المادة المختارة و الإجهادات الطبيعية التي تخضع لها. و مع تطور تكنولوجيا الحاسوب و التصميم بمساعدة الحاسوب Computer Aided Design (CAD)، من الممكن محاكاة Simulation، حالات الإجهادات المتوقعة و هذا بدوره يحسّن من عملية إختيار المادة و تصميم الجزء.