सामग्री की ताकत: 27 पूर्ण त्वरित तथ्य

शरीर दो प्रकार के होते हैं: कठोर शरीर और विकृति-शरीर। किसी भी दो बिंदुओं के बीच की दूरी एक शरीर पर लागू बल के साथ स्थिर रहती है जिसे ए के रूप में जाना जाता है कठोर शरीर और शरीर जिसमें यह दूरी परिवर्तन एक के रूप में जाना जाता है विकृत शरीर। सामग्री की ताकत विकृत शरीर का अध्ययन है। इसमें, हम उस पर बल लगाकर सामग्रियों के विभिन्न गुणों का अध्ययन करते हैं। सामग्रियों की ताकत का अध्ययन उनके गुणों के अनुसार विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए सामग्री का चयन करने में मदद करता है। सामग्री की शक्ति को भी संदर्भित किया जाता है सामग्री के यांत्रिकी। सामग्री की ताकत में तनाव, तनाव, तनाव-तनाव वक्र आदि शामिल हैं।

इंजीनियरिंग तनाव

• क्रॉस-सेक्शन के मूल इकाई के प्रति तात्कालिक लोड या बल को लागू किया जाता है (किसी भी विरूपण से पहले) को इंजीनियरिंग तनाव के रूप में जाना जाता है।
•  इसके द्वारा निरूपित किया जाता है σ (सिग्मा)। इंजीनियरिंग तनाव की SI इकाई N / m है² या पास्कल (पा)।

इंजीनियरिंग तनाव = (बल लागू) / (मूल क्षेत्र)

यहाँ क्लिक करें! अधिक जानकारी के लिए

तनाव का वर्गीकरण

आम तौर पर निम्नलिखित इंजीनियरिंग तनावों को सामग्री अध्ययन की ताकत में वर्गीकृत किया जाता है।

साधारण तनाव

• जब लागू बल नमूना (अक्षीय भार) के दिए गए क्रॉस-सेक्शन के लिए लंबवत होता है, तो सामग्री में उत्पादित संबंधित तनाव को सामान्य तनाव के रूप में जाना जाता है।
•  कई बार सतह पर लगाया गया बल समान नहीं होता है; उस स्थिति में, हम लागू बल का एक औसत लेते हैं।

सामान्य तनाव = (एप्लाइड फोर्स का लंबवत घटक) / क्षेत्र

तन्यता तनाव

जब लागू बल सामग्री से दूर होता है, तो उत्पादित तनाव को तन्य तनाव के रूप में जाना जाता है।

संपीडित तनाव

जब लागू बल वस्तु की ओर होता है, तो निर्मित तनाव तनाव संपीड़न के रूप में जाना जाता है।

झुकने पर दबाव

• जब बीम के आकार की सामग्री पर बल लगाया जाता है, तो सामग्री की ऊपरी सतह तनाव के एक संपीड़ित प्रकार से गुजरती है, और नीचे की सतह तनाव-तनाव से गुजरती है और बीम के मध्य तटस्थ रहती है। ऐसे तनाव को झुकने वाले तनाव के रूप में जाना जाता है।
•  इसे फ्लेक्सुरल स्ट्रेस के नाम से भी जाना जाता है।

अपरूपण तनाव

जब लागू बल उस क्षेत्र के समानांतर होता है जिस पर इसे लगाया जाता है, तनाव को कतरनी तनाव के रूप में जाना जाता है।

शियर स्ट्रेस फॉर्मूला

कतरनी तनाव = (ऊपरी और निचले चेहरों के समानांतर लगाया गया बल) / क्षेत्र।

टेन्साइल तनाव बनाम कतरनी तनाव

संयुक्त तनाव समीकरण

वास्तविक जीवन के उदाहरणों में सामग्रियों की ताकत का अध्ययन करते समय, हमारे पास ऐसे मामले हो सकते हैं जिनमें एक से अधिक प्रकार के तनाव सामग्री पर काम कर रहे हैं, उस स्थिति में, हमें एक समीकरण रखना होगा जो विभिन्न प्रकार के तनावों को जोड़ सकता है।

निम्नलिखित समीकरण है जो कतरनी और तन्य तनावों को जोड़ता है।

कहा पे,

f_x= एक्स-दिशा में तन्यता या संकुचित तनाव

f_y= y- दिशा में तन्यता या संकुचित तनाव

f_s= कतरनी एक्स और वाई-दिशा में चेहरे पर अभिनय तनाव

f₁= अधिकतम सिद्धांत तनाव

f₂= न्यूनतम तन्यता तनाव

q = अधिकतम कतरनी तनाव

तनाव एकाग्रता कारक

• स्ट्रेंथ ऑफ मैटेरियल्स के अध्ययन में, कई बार हम जिस सामग्री पर स्ट्रेस लगा रहे होते हैं, वह एक समान नहीं होती है। इसकी ज्यामिति में या निक्स के कारण बनी संरचना के भीतर कुछ अनियमितताएं हो सकती हैं, छिद्र, खांचे, खांचे इत्यादि के कारण संरचना बन सकती है, जिसके कारण कुछ बिंदु पर तनाव की सांद्रता बहुत अधिक हो जाती है, जैसे तनाव एकाग्रता or स्ट्रेस रिसर / राइजर.
• इस एकाग्रता की डिग्री को तनाव को संदर्भित करने के लिए अधिकतम तनाव के अनुपात के रूप में व्यक्त किया जाता है, जहां एक ही लोडिंग की स्थिति के तहत एक तत्व के भीतर संदर्भ तनाव कुल तनाव है, बिना किसी एकाग्रता या असंतोष के।

तनाव एकाग्रता कारक सूत्र:

तनाव एकाग्रता = अधिकतम तनाव / संदर्भ तनाव

यहाँ क्लिक करें! अधिक जानकारी के लिए

सुरक्षा के कारक

• सामग्रियों की ताकत का अध्ययन करते समय, हमेशा तनाव के मापा मूल्यों में कुछ अनिश्चितताएं होती हैं; इसलिए, जिस तनाव को हम अपने उपयोग के लिए काम करने वाले तनाव (() के रूप में जानते हैं_w) हमेशा तनाव के प्रयोगात्मक मूल्य से कम है। अधिकांश अनुप्रयोगों में, हम उपज शक्ति (,) पर विचार करते हैं_y).
• कार्य तनाव एक कारक द्वारा उपज की ताकत को कम करके निर्धारित किया जाता है; उस कारक को सुरक्षा के कारक के रूप में जाना जाता है। तो, सुरक्षा का कारक काम करने के तनाव के लिए उपज शक्ति का अनुपात है। इसका प्रतीक एन है। यह एक इकाई रहित मात्रा है।

            सुरक्षा का कारक = उपज शक्ति / कार्य तनाव

इंजीनियरिंग तनाव

• प्रति यूनिट मूल लंबाई (सामग्री के किसी भी आवेदन से पहले) को इंजीनियरिंग स्ट्रेन के रूप में जाना जाता है।
•  इसके द्वारा निरूपित किया जाता है ε (एप्सिलॉन) या γ (गामा)। यह एक इकाई रहित मात्रा है।

              इंजीनियरिंग तनाव = (लंबाई में परिवर्तन) / (मूल लंबाई)

जहर के अनुपात

• जब तन्य तनाव सामग्री पर लागू होता है, तो लागू लोड अक्ष के साथ बढ़ाव होता है और लागू तनाव के लंबवत दिशाओं के साथ छोटा होता है। इस प्रकार, लागू तनाव दिशा में उत्पादित तनाव के रूप में जाना जाता है अक्षीय तनाव और लंबवत दिशा में उत्पन्न तनाव को तनाव के रूप में जाना जाता है पार्श्व तनाव or अनुप्रस्थ तनाव।
• पार्श्व तनाव और अक्षीय तनाव को अनुपात के रूप में जाना जाता है जहर के अनुपात। इसे ʋ (nu) द्वारा दर्शाया गया है। यह दी गई सामग्री के लिए एक बहुत ही महत्वपूर्ण स्थिरांक है।

            पॉइसन का अनुपात = - (पार्श्व तनाव / अक्षीय तनाव)

बता दें कि लगाया गया लोड z- दिशा में है और उस दिशा में निर्मित स्ट्रेन in है_x  और सामग्री आइसोट्रोपिक और सजातीय () है तो पॉसों का अनुपात है

पोइसन के अनुपात पर विस्तार से जानने के लिए यहाँ जाएँ

तनाव-तनाव वक्र

• स्ट्रेन को तनाव की साजिश में सामग्री के अध्ययन की ताकत में सामग्री के गुणों की काफी संख्या मिलती है।
• तनाव-तनाव वक्र तनाव बनाम तनाव वक्र है जिसमें तनाव स्वतंत्र अक्ष पर यानी एक्स-एक्सिस है और तनाव डिपेंडेंट यानी y- अक्ष पर है। यह सामग्री की एक महत्वपूर्ण विशेषता है।
• लोड एप्लिकेशन पर, सामग्री में दो प्रकार के विरूपण होते हैं, जो स्ट्रेन वैल्यू के आधार पर होता है, पहला है लोचदार विरूपण और दूसरा प्लास्टिक विरूपण है।

ट्रू स्ट्रेस-स्ट्रेन कर्व

यह एक स्ट्रेस-स्ट्रेन कर्व है जिसमें ट्रू स्ट्रेस को सच्चे स्ट्रेन के खिलाफ प्लॉट किया जाता है। तनाव और तनाव दोनों तात्कालिक माप पर आधारित हैं। इसलिए, तात्कालिक क्रॉस-सेक्शन क्षेत्र को मूल क्रॉस-सेक्शन के बजाय माना जाता है, और तात्कालिक लंबाई को मूल लंबाई के बजाय माना जाता है।

लोचदार विकृति

• लोचदार विकृति वह विरूपण है जिसमें सामग्री बल को हटाने पर अपने मूल आकार को फिर से प्राप्त करती है।
• इस क्षेत्र में एक आनुपातिक सीमा, लोचदार सीमा, ऊपरी उपज बिंदु और कम उपज बिंदु है।

लोच के मापांक | हुक का नियम

• जब इस प्रकार की विकृति होती है, तो धातु के टुकड़े में तनाव लगभग आनुपातिक होता है; इसलिए, यह विरूपण ग्रे कास्ट आयरन, कंक्रीट और कई पॉलिमर जैसी कुछ सामग्रियों को छोड़कर तनाव बनाम तनाव की साजिश में एक सीधी रेखा के रूप में होता है।
• तनाव इस संबंध के माध्यम से तनाव के लिए आनुपातिक है।

• यह के रूप में जाना जाता है हुक का नियम, जहां वाई आनुपातिकता स्थिरांक के रूप में जाना जाता है यंग मापांक or मापांक लोच की। यह भी ई द्वारा चिह्नित है। यह लोचदार सीमा में तनाव-तनाव वक्र का ढलान है। यह सामग्री की ताकत के अध्ययन में सबसे महत्वपूर्ण कानून में से एक है।

लोच फार्मूला के मापांक

इसका मूल्य धातुओं की तुलना में सिरेमिक के लिए थोड़ा अधिक है और धातुओं की तुलना में पॉलिमर के लिए मूल्य थोड़ा कम है। या अधिकांश संरचनाओं को केवल लोचदार सीमा में विरूपण की आवश्यकता होती है; इसलिए, यह क्षेत्र काफी महत्वपूर्ण है।

प्लास्टिक विकृत करना

• यदि इस क्षेत्र में लागू बल हटा दिया जाता है, तो सामग्री अपने मूल आकार को वापस नहीं लाती है।
• सामग्री में विकृति स्थायी है।
• इस क्षेत्र में, हुक का कानून मान्य नहीं है।
• इस क्षेत्र में सामग्री और ब्रेकिंग पॉइंट की अंतिम तन्य शक्ति है।

• वक्र पर कुछ बिंदु हैं किस प्रकार के आसपास विरूपण परिवर्तन के। ये बिंदु बहुत महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वे हमें सामग्री की सीमाओं और श्रेणियों के बारे में बताते हैं जो अंततः सामग्री के अनुप्रयोग में उपयोगी होते हैं।

आनुपातिक सीमा

• यह वक्र में वह बिंदु है जिस तक तनाव तनाव के समानुपाती होता है।
• जब सामग्री को आनुपातिकता सीमा से परे बढ़ाया जाता है, तो तनाव तनाव के अनुपात में नहीं होता है, लेकिन फिर भी, यह लोचदार व्यवहार दिखाता है।

इलास्टिक लिमिट

• यह वक्र में वह बिंदु है जिस तक सामग्री लोचदार व्यवहार दिखाती है।
• इस बिंदु के बाद, सामग्री में प्लास्टिक विरूपण शुरू होता है।
• लोचदार सीमा से परे, तनाव सामग्री के प्रवाह या उपज का कारण बनता है।

उपज बिंदु

यह वह बिंदु है जहां सामग्री का उत्पादन होता है; इसलिए सामग्री का प्लास्टिक विरूपण इस बिंदु से शुरू होता है।

यील्ड स्ट्रेंथ क्या है?

• उपज बिंदु के अनुरूप तनाव के रूप में जाना जाता है नम्य होने की क्षमता-इसके प्लास्टिक विरूपण का प्रतिरोध करता है।
• कई बार इसका ठीक-ठीक पता लगाना संभव नहीं होता। इलास्टिक-प्लास्टिक संक्रमण को अच्छी तरह से परिभाषित किया गया है और बहुत अचानक, इसे कहा जाता है उपज बिंदु घटना।

• ऊपरी उपज बिंदु: यह ग्राफ का वह बिंदु है जिस पर सामग्री के प्लास्टिक विरूपण को शुरू करने के लिए अधिकतम भार या तनाव की आवश्यकता होती है।

• निचला यील्ड प्वाइंट: यह एक बिंदु है जिस पर सामग्री के प्लास्टिक व्यवहार को बनाए रखने के लिए न्यूनतम तनाव या लोड की आवश्यकता होती है।

• ऊपरी उपज बिंदु अस्थिर है, लेकिन निचला उपज बिंदु स्थिर है, इसलिए हम घटकों को डिजाइन करते समय कम उपज बिंदु का उपयोग करते हैं।

अल्टीमेट स्ट्रेंथ परिभाषा | परम तनाव परिभाषा

• उपज के बाद, जैसा कि प्लास्टिक विरूपण जारी है, यह एक अधिकतम सीमा तक पहुंच जाता है जिसे अंतिम तनाव या अंतिम ताकत कहा जाता है।
• यह भी कहा जाता है अंतिम तन्य शक्ति (UTS) या तन्य शक्ति। यह अधिकतम तनाव है जो तनाव में सामग्री द्वारा निरंतर किया जा सकता है।
• इस बिंदु तक सभी विकृति एक समान है, लेकिन इस अधिकतम तनाव पर, सामग्री का छोटा संकुचन शुरू हो जाता है, इस घटना को इस प्रकार कहा जाता है 'गरदन'।

टूटना बिंदु | फ्रैक्चर पॉइंट | अत्यंत तनावग्रस्त स्थिति

• प्लास्टिक विरूपण जारी रखने के लिए आवश्यक तनाव परम शक्ति के बाद कम होना शुरू हो जाता है और अंत में टूटना बिंदु या फ्रैक्चर बिंदु के रूप में जाना जाता बिंदु पर सामग्री को तोड़ता है.
• टूटना बिंदु पर सामग्री के तनाव के रूप में जाना जाता है 'टूटने की ताकत'।

भंगुर सामग्री के लिए तनाव-तनाव वक्र

तन्य सामग्री के लिए तनाव-तनाव वक्र

 संदर्भ। - तनाव तनाव

सामर्थ्य से संबंधित महत्वपूर्ण प्रश्न और उत्तर

इंजीनियरिंग तनाव क्या है?

क्रॉस-सेक्शन के प्रति यूनिट मूल क्षेत्र (बल के किसी भी आवेदन से पहले) पर लागू तात्कालिक लोड या बल को इंजीनियरिंग तनाव के रूप में जाना जाता है।

इसे σ (सिग्मा) द्वारा दर्शाया गया है। इंजीनियरिंग तनाव की एसआई इकाई एन / एम 2 या पास्कल (पा) है।

इंजीनियरिंग स्ट्रेन क्या है?

प्रति यूनिट मूल लंबाई (सामग्री के किसी भी आवेदन से पहले) को इंजीनियरिंग स्ट्रेन के रूप में जाना जाता है।

इसे ε (एप्सिलॉन) या Gam (गामा) द्वारा निरूपित किया जाता है। यह एक इकाई रहित मात्रा है।

तन्यता तनाव क्या है?

जब लागू बल सामग्री से दूर होता है, तो उत्पादित तनाव को तन्य तनाव के रूप में जाना जाता है।

कंप्रेसिव स्ट्रेस क्या है?

जब लागू बल वस्तु की ओर होता है, तो उत्पादित तनाव को संपीड़ित तनाव के रूप में जाना जाता है।

कतरनी तनाव क्या है?

जब लागू बल उस क्षेत्र के समानांतर होता है जिस पर इसे लगाया जाता है, तनाव को कतरनी तनाव के रूप में जाना जाता है।

सुरक्षा का कारक क्या है?

हमेशा तनाव के मापा मूल्यों में कुछ अनिश्चितताएं होती हैं; इसलिए, हम जिस तनाव को काम करने के तनाव (isw) के रूप में जाना जाता है, उस पर विचार करने जा रहे हैं, हमेशा तनाव के प्रयोगात्मक मूल्य से कम है। अधिकांश अनुप्रयोगों में, हम उपज शक्ति (.y) पर विचार करते हैं।

कार्य तनाव एक कारक द्वारा उपज की ताकत को कम करके निर्धारित किया जाता है; उस कारक को सुरक्षा के कारक के रूप में जाना जाता है। तो, सुरक्षा का कारक काम करने के तनाव के लिए उपज शक्ति का अनुपात है। इसका प्रतीक एन है। यह एक इकाई रहित मात्रा है।

ट्रू स्ट्रेस-स्ट्रेन कर्व क्या है?

यह एक स्ट्रेस-स्ट्रेन कर्व है जिसमें ट्रू स्ट्रेस को सच्चे स्ट्रेन के खिलाफ प्लॉट किया जाता है। तनाव और तनाव दोनों तात्कालिक माप पर आधारित हैं इसलिए क्रॉस-सेक्शन के तात्कालिक क्षेत्र को मूल क्रॉस-सेक्शन के बजाय माना जाता है और तात्कालिक लंबाई को मूल लंबाई के बजाय माना जाता है।

ब्रेकिंग प्वाइंट क्या है?

प्लास्टिक विरूपण जारी रखने के लिए आवश्यक तनाव अंतिम शक्ति के बाद कम होने लगता है और अंततः टूटने वाले बिंदु के रूप में सामग्री को तोड़ता है।

अंतिम तन्य शक्ति क्या है?

उपज के बाद, जैसा कि प्लास्टिक विरूपण जारी है, यह एक अधिकतम सीमा तक पहुंचता है जिसे अंतिम तनाव या अंतिम शक्ति कहा जाता है, इसे अंतिम तन्य शक्ति (यूटीएस) के रूप में भी जाना जाता है।

हूक का नियम क्या है? | हुक्के का नियम स्पष्ट कीजिए

जब इस प्रकार की विकृति होती है, तो धातु के टुकड़े में तनाव लगभग आनुपातिक होता है; इसलिए, यह विरूपण ग्रे कास्ट आयरन, कंक्रीट और कई पॉलिमर जैसी कुछ सामग्रियों को छोड़कर तनाव बनाम तनाव की साजिश में एक सीधी रेखा के रूप में होता है। तनाव इस संबंध के माध्यम से तनाव के लिए आनुपातिक है।

इसे हुक के नियम के रूप में जाना जाता है, जहां वाई आनुपातिकता स्थिरांक यंग के मापुलस के रूप में जाना जाता है।

यह ताकत की सामग्री के अध्ययन में सबसे महत्वपूर्ण कानून में से एक है।

निष्कर्ष

इस लेख में सामग्री की ताकत की महत्वपूर्ण शब्दावली को विस्तार से समझाया गया है जैसे इंजीनियरिंग तनाव, तनाव, तन्य और भंगुर सामग्री दोनों के लिए तनाव-खिंचाव वक्र, युवा मापांक, पॉइसन का अनुपात आदि। सामग्री की ताकत को सामग्री के यांत्रिकी के रूप में भी जाना जाता है।

मैकेनिकल इंजीनियरिंग और सामग्री की ताकत पर अधिक जानने के लिए यहां क्लिक करे!

टेकीसाइंस कोर एसएमई

टेकीसाइंस कोर एसएमई टीम भौतिकी, रसायन विज्ञान, प्रौद्योगिकी, इलेक्ट्रॉनिक्स और इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग, ऑटोमोटिव, मैकेनिकल इंजीनियरिंग सहित विभिन्न वैज्ञानिक और तकनीकी क्षेत्रों के अनुभवी विषय विशेषज्ञों का एक समूह है। हमारी टीम TechieScience.com वेबसाइट के लिए विज्ञान और प्रौद्योगिकी विषयों की एक विस्तृत श्रृंखला पर उच्च-गुणवत्ता, अच्छी तरह से शोधित लेख बनाने के लिए सहयोग करती है।

हमारे सभी वरिष्ठ एसएमई के पास संबंधित क्षेत्रों में 7 वर्षों से अधिक का अनुभव है। वे या तो कामकाजी उद्योग पेशेवर हैं या विभिन्न विश्वविद्यालयों से जुड़े हैं। संदर्भ देना हमारे लेखक हमारे मुख्य एसएमई के बारे में जानने के लिए पेज।