इस लेख में हम रेडियल स्ट्रेस से संबंधित विभिन्न तथ्यों पर चर्चा करेंगे।
आंतरिक दबाव और बाहरी दबाव दबाव पोत को रेडियल रूप से संकुचित करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप संपीड़न तनाव को रेडियल तनाव कहा जाता है, सामान्य उपयोग में संकेत सम्मेलन संपीड़न तनाव को नकारात्मक मानता है। रेडियल प्रतिबल को . द्वारा दर्शाया जाता हैr
एक दबाव पोत पर सभी तीन प्रमुख तनाव (घेरा, अक्षीय और रेडियल) कार्य एक दूसरे के परस्पर लंबवत होते हैं। तीनों तनावों के बीचr बेलन या गोले की त्रिज्या की दिशा में कार्य करता है।
रेडियल स्ट्रेस क्या है?
दबाव एक बेलनाकार या गोलाकार वस्तु पर अलग-अलग दिशाओं में कार्य करता है जिसे अक्षीय, रेडियल और स्पर्शरेखा तनाव कहा जाता है।
रेडियल स्ट्रेस को आंतरिक दबाव और परिवेश के दबाव और एक दबाव पोत के आंतरिक और बाहरी त्रिज्या के एक समारोह के रूप में तैयार किया जा सकता है। सिलेंडर की आंतरिक सतह पर,r आंतरिक दबाव के समान ही है।
बाहर की तरफ, यह बाहरी दबाव (14 साई या 0.1 एमपीए) के समान है। सिलेंडर की मोटाई के माध्यम से, यह उन मूल्यों के बीच लगभग रैखिक रूप से भिन्न होता है। यदि हम तरल पदार्थ ले जाने वाले बेलनाकार पाइप पर विचार करते हैं, तो विभिन्न प्रकार के भार जैसे भार भार (पाइप वजन, द्रव भार, आदि), दबाव (आंतरिक और बाहरी डिजाइन और परिचालन दबाव), तापमान परिवर्तन, सामयिक भार (स्लग बल, वृद्धि बल) एक पाइपिंग सिस्टम में तनाव पैदा करें।
ये भार पाइप को विकृत करने का प्रयास करते हैं और जड़ता प्रभाव के कारण पाइप तनाव के रूप में कुछ आंतरिक प्रतिरोधी बल पैदा करेगा।
प्रेशर वेसल में रेडियल स्ट्रेस क्या है?
रेडियल स्ट्रेस इसकी दीवार की मोटाई और बर्तन के आकार के आधार पर एक दबाव पोत पर अलग तरह से कार्य करता है।
यदि किसी बेलन की आंतरिक सतह पर दबाव होता है, तो आंतरिक सतह में अधिकतम तनाव विकसित होगा और यदि बाहरी सतह दबाव बल से गुजरती है तो अधिकतम तनाव बाहरी सतह पर कार्य करेगा।
प्रेशर वेसल्स बड़े कंटेनर होते हैं जिन्हें विशेष रूप से तरल पदार्थ और गैसों को रखने के लिए डिज़ाइन किया गया है, अंदर का दबाव हमेशा बाहरी दबाव से अलग होता है, एक दबाव पोत का आंतरिक दबाव आमतौर पर उच्च तरफ बना रहता है। हमारे शरीर के कोशिकीय जीव और धमनियां दबाव वाहिकाओं के प्राकृतिक उदाहरण हैं।
वैक्यूम युक्त दबाव वाहिकाओं को वातावरण की तुलना में कम आंतरिक दबाव पर बनाए रखा जाता है।
आम तौर पर एक दबाव पोत के लिए हम यह मान सकते हैं कि उपयोग की जाने वाली सामग्री आइसोट्रोपिक है, दबाव से तनाव छोटा है और बर्तन की दीवार की मोटाई कंटेनर के बाहरी और आंतरिक त्रिज्या से बहुत छोटी है। एयरोसोल के डिब्बे, स्कूबा डिवाइनिंग टैंक और बड़े औद्योगिक कंटेनर, बॉयलर आदि दबाव वाहिकाओं के उदाहरण हैं।
पाइपलाइनों में रेडियल तनाव क्या है?
पाइपलाइनों में रेडियल तनाव द्रव या गैस द्वारा निर्मित पाइप के अंदर आंतरिक दबाव के कारण होता है।
रेडियल तनाव पाइपलाइनों में सामान्य तनाव के रूप में कार्य करता है और पाइप त्रिज्या के समानांतर कार्य करता है। मान क्रमशः आंतरिक डिज़ाइन दबाव और वायुमंडलीय दबाव की आंतरिक और बाहरी सतह पर कार्य की सीमा के भीतर रहता है। σr जो सतह के लंबवत विकसित होता है, द्वारा दिया जाता है σr= -पी।
पाइपलाइनों में अभिनय करने वाले अन्य सामान्य तनावों की तुलना में . का मानr काफी कम है, इस कारण से, अनुदैर्ध्य तनाव और परिधीय तनाव को केवल पाइप डिजाइनिंग उद्देश्यों के लिए माना जाता है। मैंr आम तौर पर नजरअंदाज कर दिया जाता है.
पाइप में रेडियल स्ट्रेस की गणना कैसे करें?
रेडियल स्ट्रेस पाइप की दीवार में मौजूद एक सामान्य तनाव है, जो पाइप त्रिज्या के समानांतर दिशा में कार्य करता है।
σr पाइपलाइनों में सामान्य तनाव के रूप में कार्य करता है और पाइप त्रिज्या के समानांतर कार्य करता है। मान क्रमशः आंतरिक डिज़ाइन दबाव और वायुमंडलीय दबाव की आंतरिक और बाहरी सतह पर कार्य की सीमा के भीतर रहता है।
आइए हम पर विचार करेंr एक दबाव वाले पाइप में, पाइप की दीवार के क्रॉस-सेक्शन को इसके अंदर की त्रिज्या और बाहरी त्रिज्या की विशेषता होती है।
σr=-पीint
σr=-पीAMB
माइनस साइन तनावों की संकुचित प्रकृति के कारण होता है।
पाइप की दीवार के अंदर एक मनमाना स्थान पर बल संपीड़न का कारण बनते हैं जो पाइप की दीवार की सामग्री के विपरीत होता है।
का मूल्य संपीडित तनाव पाइप की दीवार की पूरी मोटाई के दौरान, पाइप की दीवार के अंदर तनाव वितरण की अभिव्यक्ति लेम के प्रमेय द्वारा दी गई है।
के लिए अभिव्यक्ति
व्यंजक में कई निश्चित मान होते हैं जैसे ro, आरi, पीi, पीo केवल त्रिज्या(r) केवल परिवर्तनशील है।
दूसरे शब्दों में
रेडियल स्ट्रेस को आंतरिक दबाव मान से बाहरी दबाव मान तक घटाया जाता है।
अधिकतमr यह केवल पाइप का आंतरिक दबाव मान है
σ आरमैक्स=pint
रेडियल स्ट्रेस फॉर्मूला
सामान्य तनाव जो सिलेंडर के केंद्रीय अक्ष की ओर या उससे दूर कार्य करता है, रेडियल तनाव के रूप में जाना जाता है।
लैम्स समीकरणों के रूप में जाने जाने वाले समीकरणों के एक सेट का उपयोग दबाव पोत पर अभिनय करने वाले तनावों की गणना के लिए किया जाता है। एक पाइप के मामले मेंr आंतरिक दबाव और परिवेशी दबाव के बीच भिन्नता होती है।
σr=एबी/आर2
σθ=ए+बी/आर2
जहां, ए और बी एकीकरण के स्थिरांक हैं और सीमा शर्तों को लागू करके हल किया जा सकता है।
और "r" वह त्रिज्या है जो आंतरिक त्रिज्या हो सकती है या बाहरी त्रिज्या हो सकती है।
मोटे सिलेंडर के लिए रेडियल स्ट्रेस फॉर्मूला
एक दबाव पोत को मोटा माना जाता है जब D/t<20 जहां 'D' बर्तन का व्यास है और 't' दीवार की मोटाई है।
मोटे सिलेंडर के मामले में, अभिनय करने वाले तनाव मुख्य रूप से हूप का तनाव या परिधीय तनाव और रेडियल तनाव होते हैं। बर्तन के अंदर काम करने वाले आंतरिक दबाव के कारण, बर्तन की भीतरी दीवार में बर्तन की त्रिज्या के साथ कुछ तनाव विकसित होते हैं जिसे रेडियल स्ट्रेस के रूप में जाना जाता है।
लेम के समीकरण का उपयोग मोटे सिलेंडर पर कार्य करने वाले तनावों को मापने के लिए किया जाता है। दr मोटे सिलेंडर के लिए सिलेंडर के अक्ष से बिंदु r पर नीचे दिया गया है
जहां आरi=सिलेंडर की आंतरिक त्रिज्या
आरओ = सिलेंडर की बाहरी त्रिज्या
pi=आंतरिक पूर्ण दबाव
po=बाहरी निरपेक्ष दबाव
सिलेंडर की दीवार की आंतरिक सतह परr अधिकतम है और p . के बराबर हैi - पीo यानी दबाव नापें।
शंक्वाकार सिलेंडर के लिए रेडियल तनाव सूत्र
एक पतले सिलेंडर के मामले में रेडियल स्ट्रेस का प्रभाव शून्य नहीं है, लेकिन डिजाइन और विश्लेषण के लिए इसके प्रभाव पर विचार करने लायक नहीं है।
पतले सिलेंडर के मामले में घेरा तनाव और अक्षीय तनाव इससे कहीं अधिक बड़ा होता है σrइसलिए पतले सिलेंडर के लिए रेडियल स्ट्रेस को आमतौर पर नजरअंदाज कर दिया जाता है। मोटे सिलेंडर के मामले मेंr उत्पन्न सिलेंडर की आंतरिक सतह पर गेज दबाव और बाहरी सतह पर शून्य के बराबर होता है।
क्षेत्र के लिए रेडियल स्ट्रेस फॉर्मूला
गोले की दीवारों पर सामान्य रूप से कार्य करने वाले तनाव रेडियल स्ट्रेस हैं।
दr किसी गोले की बाहरी दीवार पर अभिनय शून्य है क्योंकि बाहरी दीवार एक स्वतंत्र सतह है।
σr गोले के लिए सूत्र . हैr=-पीi/2, मध्य मोटाई t/2 . के लिए
σr=-पी, आंतरिक त्रिज्या के लिए
σr=0, बाहरी त्रिज्या के लिए
रेडियल तनाव तन्यता है?
रेडियल स्ट्रेस हमेशा कंप्रेसिव प्रकृति के होते हैं।
एक दबाव पोत में रेडियल तनाव आंतरिक तरल पदार्थ द्वारा लगाए गए आंतरिक दबाव और बाहरी सतह पर परिवेश के दबाव की क्रिया के कारण उत्पन्न होता है। दबाव पोत की दीवार के अंदर एक मनमाना स्थान पर संपीड़न का कारण बनता है जो दीवार की सामग्री के विपरीत होता है।
pi और पीe . उत्पन्न करते हुए, शेल को रेडियल रूप से संपीड़ित करेंrसातत्य यांत्रिकी की परंपरा के अनुसार, ये तनाव नकारात्मक हैं।
दr क्रमशः आंतरिक और बाहरी त्रिज्या पर हैं
σri=-पीi
σre=-पीe
तनाव संरचना की मोटाई के माध्यम से समान रूप से वितरित किए जाते हैं, तनाव का अंकगणितीय माध्य रेडियल तनाव देगाr,
σr=(σri+σre) / 2
σr=-(पीi+pe)/2 समीकरण(1)
जहां पीi= 0, पीe= 0,
समीकरण (1) देता है
σr=-पीi/2
σr=-पीe/2
रेडियल तनाव नकारात्मक है?
रेडियल तनाव एक दबाव पोत की रेडियल दिशा में कार्य करता है और स्पर्शरेखा या घेरा तनाव की तरह ही यह भी होता है
एक पोत के व्यास विरूपण के लिए जिम्मेदार।
सामान्य तौर पर रेडियल तनाव एक बेलनाकार बर्तन की आंतरिक और बाहरी सतह के बीच कार्य करने वाली प्रकृति में संकुचित होता है और सातत्य यांत्रिकी के सम्मेलन के अनुसार, रेडियल तनाव नकारात्मक होते हैं।
क्या रेडियल स्ट्रेस एक प्रमुख तनाव है?
हां, रेडियल स्ट्रेस एक प्रमुख तनाव है।
रेडियल तनाव एक दबाव पोत के मुख्य अक्ष की ओर या उससे दूर का तनाव है। मोटे बेलन के मामले में, प्रतिबल वितरण बेलन की मोटाई के आर-पार होता है। अधिकतमr सिलेंडर की आंतरिक त्रिज्या पर प्राप्त किया जाता है.
क्या रेडियल स्ट्रेस शीयर स्ट्रेस है?
अपरूपण प्रतिबल प्रतिबल का वह घटक है जो किसी पदार्थ के अनुप्रस्थ काट के समतलीय होता है।
एक संरचना के अपरूपण विस्तार के कारण रेडियल प्रतिबल विकसित होते हैं जो इंटरफ़ेस की सामान्य दिशा पर कार्य करते हैं। नतीजतन, इंटरफ़ेस की कतरनी तनाव शक्ति बहुत बढ़ जाती है जो बदले में एंकरेज संरचना की अंतिम असर क्षमता में काफी सुधार करती है।
शीयर स्ट्रेस को डायरेक्ट शीयर स्ट्रेस और टॉर्सनल शीयर स्ट्रेस के रूप में वर्गीकृत किया गया है। 1960 के दशक से, अस्थायी और स्थायी सुदृढीकरण के रूप में लंगर संरचना का उपयोग सिविल और साथ ही खनन इंजीनियरिंग में अक्सर किया जाता रहा है
क्या रेडियल तनाव सामान्य तनाव है?
रेडियल स्ट्रेस समरूपता अक्ष के लिए एक सामान्य तनाव समतल है लेकिन सममिति अक्ष के लंबवत कार्य करता है।
सामान्य तनाव हमेशा एक सामग्री की क्रिस्टल संरचना के चेहरे पर सामान्य दिशा में कार्य करते हैं, वे संपीड़ित और तन्य प्रकृति दोनों में मौजूद होते हैं। रेडियल स्ट्रेस एक प्रकार का सामान्य स्ट्रेस और कंप्रेसिव प्रकृति का होता है।
निष्कर्ष:
लेख को समाप्त करने के लिए हम कह सकते हैं कि तनाव एक दबाव पोत की रेडियल दिशा में कार्य करना σr दो अन्य प्रमुख तनावों (हूप और एक्सियल) की तरह ही इसका बहुत महत्व है, खासकर मोटी दीवार वाले बेलनाकार या गोलाकार दबाव पोत को डिजाइन करने में।
मैं संगीता दास हूं. मैंने आईसी इंजन और ऑटोमोबाइल में विशेषज्ञता के साथ मैकेनिकल इंजीनियरिंग में मास्टर डिग्री पूरी की है। मेरे पास उद्योग और शिक्षा क्षेत्र में लगभग दस वर्षों का अनुभव है। मेरी रुचि के क्षेत्र में आईसी इंजन, एयरोडायनामिक्स और फ्लूइड मैकेनिक्स शामिल हैं। आप मुझ तक यहां पहुंच सकते हैं