स्टील की झुकने की ताकत: कई उपयोग के मामले और उदाहरण

यह लेख स्टील की झुकने की ताकत के बारे में चर्चा करता है। झुकने की ताकत एक सामग्री की क्षमता है जो लागू झुकने वाले तनाव का विरोध या सामना कर सकती है।

ताकत एक विशेष मात्रा में तनाव का सामना करने या विरोध करने की क्षमता है। एक सामग्री में एक विशेष मात्रा में ताकत होती है, केवल उतना ही तनाव जो वह झेल सकता है। किसी भी मात्रा में तनाव जो ताकत से अधिक है, भौतिक विफलता का कारण बन सकता है। सीधे शब्दों में कहें, लागू तनाव विफलता को कम करने के लिए सामग्री की ताकत से कम होना चाहिए।

झुकने की ताकत क्या है?

झुकाव ताकत या फ्लेक्सुरल कठोरता झुकने वाले तनाव को झेलने के लिए काम के टुकड़े की क्षमता है। flexural शक्ति विफलता भार, काम के टुकड़े की प्रभावी लंबाई और बीम के क्रॉस सेक्शन के आयामों पर निर्भर करता है।

गणितीय रूप से झुकने की शक्ति इस प्रकार दी गई है-

σ_b = मेरा/मैं

कहा पे,

सिग्मा is झुकने की ताकत या अधिकतम स्वीकार्य झुकने का तनाव जिसे फ्रैक्चर से पहले लगाया जा सकता है

एम है झुकने का पल

मैं काम के टुकड़े के क्रॉस सेक्शन की जड़ता का क्षण है

झुकने की कठोरता क्या है?

झुकने की कठोरता और झुकने की ताकत समान नहीं है। जैसा कि ऊपर चर्चा की गई है, झुकने की ताकत काम के टुकड़े की झुकने वाले तनाव की एक निश्चित मात्रा का सामना करने की क्षमता है।

दूसरी ओर, झुकने की कठोरता बताती है कि झुकने वाले तनाव की एक निश्चित मात्रा के तहत काम का टुकड़ा विक्षेपण की मात्रा से गुजरेगा। झुकने की कठोरता वर्कपीस के क्रॉस सेक्शन की जड़ता के क्षण और वर्क पीस की सामग्री की कठोरता के मापांक पर निर्भर करती है।

गणितीय रूप से, झुकने की कठोरता को इस प्रकार दिया जा सकता है-

झुकने की कठोरता = ई एक्स आई

जहाँ, E यंग का मापांक या कठोरता का मापांक है

मैं काम के टुकड़े के क्रॉस सेक्शन की जड़ता का क्षण है

स्टेनलेस स्टील की झुकने की ताकत

RSI झुकने की ताकत न केवल सामग्री पर बल्कि काम के टुकड़े के आयामों पर भी निर्भर करता है। नीचे दी गई तालिका स्टेनलेस स्टील बार की झुकने की ताकत दिखाती है।

स्टील पाइप की झुकने की ताकत

उद्योगों में स्टील पाइप का बड़े पैमाने पर उपयोग किया जाता है। स्टील पाइप के भौतिक गुणों और विभिन्न प्रकार के भारों के तहत इन पाइपों के व्यवहार को जानना बहुत महत्वपूर्ण है।

स्टील पाइप की झुकने की ताकत नीचे दिए गए सूत्र का उपयोग करके पाई जा सकती है-

= 32एमडी/π(डी⁴-d⁴)

कहा पे,

D पाइप का बाहरी व्यास है

d पाइप का भीतरी व्यास है

पाइप बस एक खोखला सिलेंडर है।

स्टील प्लेट की झुकने की ताकत

आइए मान लें कि एक स्टील प्लेट जिसकी गहराई d और चौड़ाई b है। अनुमेय भार अभिनय यह P है।

इस स्टील प्लेट की झुकने की ताकत निम्नलिखित द्वारा दी गई है-

= 3M/बीडी²

प्लेट में एक आयताकार क्रॉस सेक्शन होता है जहाँ,

बी चौड़ाई है

d आयत की गहराई है

एम झुकने का क्षण है

स्टील रॉड की झुकने की ताकत

सुदृढीकरण के उद्देश्य से निर्माण उद्योग में स्टील की छड़ का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इनका उपयोग हवाई जहाजों में भी किया जाता है। निर्माण विफलता से बचने के लिए, उपयोग की जाने वाली छड़ के यांत्रिक गुणों को जानना बहुत महत्वपूर्ण है।

आइए व्यास d की एक स्टील रॉड पर विचार करें। झुकने की ताकत निम्नलिखित सूत्र द्वारा दी जा सकती है-

= 32M/πd³

स्टील बार की झुकने की ताकत

आइए मान लें कि व्यास d का एक गोलाकार स्टील बार अनुमेय बल मान P है। फिर स्टील बार के लिए झुकने की ताकत का फॉर्मूला स्टील रॉड के समान होगा।

स्टील रॉड की झुकने की ताकत की चर्चा उपरोक्त अनुभागों में की गई है।

स्टील चैनल की झुकने की ताकत

आइए हम एक "I" स्टील चैनल पर विचार करें जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है।

पूरे क्रॉस सेक्शन की जड़ता के क्षण को खोजने के लिए, हम भागों ए, बी और सी की जड़ता के व्यक्तिगत क्षण को जोड़ते हैं।

इस चैनल की झुकने की ताकत मूल सूत्र से लिखी जा सकती है। अर्थात्,

σ_b = मेरा/मैं

स्टील स्क्वायर ट्यूब की झुकने की ताकत

स्क्वायर ट्यूब बस एक खोखली चौकोर क्रॉस सेक्शन ट्यूब है। इन ट्यूबों का उपयोग निर्माण उद्योग और इंटीरियर डिजाइनिंग में किया जाता है। उपयोग में लेने से पहले स्क्वायर ट्यूब की झुकने की ताकत को जानना बहुत जरूरी है।

एक वर्गाकार ट्यूब का सेक्शन मापांक किसके द्वारा दिया जा सकता है-

= बीडी³/3

इसलिए झुकने की ताकत बन जाती है,

σ = 3M / बीडी³

स्टील की झुकने की ताकत की गणना कैसे करें

फ्लेक्सुरल टेस्ट का उपयोग करके झुकने की ताकत का पता लगाया जा सकता है। फ्लेक्सुरल परीक्षण एकल अक्षीय भार, तीन बिंदु लोडिंग सेट अप और चार बिंदु लोडिंग सेट अप के साथ किया जा सकता है।

आइए एक तीन बिंदु सेट अप पर विचार करें। सेट अप के लिए दिया गया डेटा नीचे दिया गया है-

वर्कपीस एक आयताकार बार है जिसकी चौड़ाई 10 सेमी और गहराई 10 सेमी है। बार की लंबाई 1 मीटर है और विफलता पर भार 10kN है।

थ्री पॉइंट फ्लेक्सुरल टेस्ट में बेंडिंग स्ट्रेंथ का पता लगाने के लिए निम्न सूत्र का उपयोग किया जाता है-

= 3FL / 2bd²

हमारे पास उपरोक्त सूत्र में सभी मानों को प्रतिस्थापित करने पर,

झुकने की ताकत = 15 एमपीए

स्टील की उपज शक्ति की गणना कैसे करें

सार्वभौमिक परीक्षण मशीन पर तन्यता परीक्षण का उपयोग करके किसी भी सामग्री की उपज शक्ति का पता लगाया जा सकता है। मशीन वर्कपीस को उसके सिरों से खींचती है और हमें प्रदान करती है a तनाव तनाव ग्राफ जिससे हम आसानी से सामग्री की तन्यता ताकत निकाल सकते हैं।

आइए दिए गए आंकड़ों पर विचार करें-

विफलता पर लोड- 5kN

क्रॉस सेक्शन का क्षेत्रफल- 1mm^2

उपज शक्ति की गणना सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है-

S_yt = पी/ए

उपरोक्त समीकरण में मानों को प्रतिस्थापित करने पर हमें प्राप्त होता है,

उपज शक्ति = 500Mpa

इस परीक्षण से प्राप्त आरेख को सामान्यतः प्रतिबल विकृति आरेख कहा जाता है।

तनाव तनाव आरेख

वह ग्राफ जो प्रतिबल और विकृति के बीच संबंध दर्शाता है, कहलाता है तनाव तनाव आरेख।

यह ग्राफ उपज बिंदु, आनुपातिक सीमा, फ्रैक्चर बिंदु और अंतिम तन्यता जैसी जानकारी देता है नमूने की ताकत यह आरेख नमूने के यांत्रिक गुणों को मापना आसान बनाता है।