സ്ഥിരഭാരത്തിൽ ഉണ്ടാകുന്ന സംഭവങ്ങൾ
സമ്മർദ്ദത്തിന്റെ സ്വാധീനത്തിൽ വസ്തുവിന്റെ ദേഹവികാരം വളരെ സങ്കീർണ്ണമായ ഒരു പ്രതിഭാസമാണ്, അതിനാൽ അത് മനസ്സിലാക്കാനായി വിവിധ ദിശകളിൽ ലഘൂകരിക്കേണ്ടിവരും. ഈ ലഘൂകരണങ്ങളിൽ ഒന്നാണ് ഭാരം ക്രമേണ പ്രയോഗിക്കുന്നു എന്ന ധാരണ; ഉദാഹരണത്തിന് വലിവിന്റെയും സമ്മർദ്ദത്തിന്റെയും പരീക്ഷണങ്ങളിൽ മാതൃകകളിൽ അങ്ങനെ ചെയ്യുന്നതുപോലെ.
വലിക്കലിന് വിധേയമായ ഉരുക്ക് ദണ്ഡിൽ ക്രമേണ വർധിക്കുന്ന ഭാരമിടുമ്പോൾ, അതിന്റെ ദീർഘീകരണം ℇ അളക്കുകയാണെങ്കിൽ, ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന ഡയഗ്രാം ലഭിക്കുന്നു.
_1= അനുപാതത്വ പരിധി _2 =പ്രതിസ്ഥിതി പരിധി 3 =ഉത്പാദനത്തിന്റെ താഴത്തെ പരിധി 3’= മേലത്തെ യീൽഡ് പരിധി
ആദ്യത്തിൽ ഡിലാറ്റേഷൻ വളരെ ചെറുതാണ്, ഹുക്ക് നിയമം ആവശ്യപ്പെടുന്നതുപോലെ സമ്മർദ്ദത്തിന് അനുപാതികമാണ്. ഒരു നിർദ്ദിഷ്ട സമ്മർദ്ദം മുതൽ അനുപാതിത്വം അവസാനിക്കുകയും ഡിലാറ്റേഷൻ വേഗത്തിൽ വർധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ അനുപാതിത്വ പരിധിയുടെ കൃത്യമായ സ്ഥാനം നിശ്ചയിക്കുക പ്രയാസമാണ്. അളവ് കൂടുതൽ കൃത്യമാകുന്നതോടെ അത് താഴ്ന്നതായി ലഭിക്കുന്നു. മിക്കവാറും വസ്തുക്കൾക്കായി അത് δ=0-ൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു, അപ്പോൾ ഹുക്ക് നിയമം പ്രത്യാസ്ഥ പെരുമാറ്റത്തിന് മാത്രം ആദ്യ സമീപനം, അർത്ഥം കോഓർഡിനേറ്റ് ഉദ്ഭവത്തിനടുത്ത് ℇ=ℇ (δ) എന്ന ഫംഗ്ഷന്റെ ടെയ്ലർ ശ്രേണി വികസനത്തിലെ ആദ്യ പദം മാത്രമായി പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. കമ്പി ഭാരമൊഴിവാക്കിയാൽ, സമ്മർദ്ദം അത്ര കൂടുതലായിരുന്നില്ലെങ്കിൽ, Hooke-ന്റെ നിയമം അനുസരിച്ച് ദേഹവികാരവും അപ്രത്യക്ഷമാകുന്നതായി കാണാം. എങ്കിലും, പ്രോപോർഷണാലിറ്റി പരിധിക്ക് സമീപമുള്ള ഒരു നിശ്ചിത സമ്മർദ്ദം, അഥവാ ഇലാസ്റ്റിസിറ്റി പരിധി, മിച്ചമാകുമ്പോൾ ഇതും മാറുന്നു; അപ്പോൾ ആകെ രൂപവികൃതിയിൽ ഇലാസ്റ്റിക് (മടങ്ങിവരുന്ന) ഭാഗവും അനിലാസ്റ്റിക് (സ്ഥിരമായ) ഭാഗവും ഉൾപ്പെടുന്നു. ഇലാസ്റ്റിസിറ്റി പരിധിയും കൃത്യമായി നിർണ്ണയിക്കാൻ കഴിയില്ല; അളവെടുപ്പ് കൃത്യത കൂടുതലായിരിക്കുന്തോറും അത് അത്രയും താഴെയായിരിക്കും.
എങ്കിലും, ഇതിന് വലിയ സാങ്കേതിക പ്രാധാന്യമുള്ളതിനാൽ, മെറ്റീരിയലുകളുടെ പ്രതിരോധശേഷിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് ഏതാണ്ട് എല്ലാ കണക്കുകളിൽ തന്നെ ഇത് പ്രാധാന്യപരിധിയെ സൂചിപ്പിക്കുകയും, അതോടൊപ്പം തന്നെ ആദ്യ സ്ഥിരനാശങ്ങൾ ഉണ്ടാകുന്ന പരിധിയുമാകുകയും ചെയ്യുന്നതിനാൽ, സാമ്പിളുകളുടെ പരിശോധനയ്ക്കായി ഇത് അംഗീകരിച്ച ഏതെങ്കിലും ഒരു കൺവെൻഷൻ വഴി കർശനമായി നിർവചിക്കുന്നു; ഉദാഹരണത്തിന്, 0,2% എന്ന പരിധി എന്ന് വിളിക്കുന്നത്, സ്ഥിരമായ ദൈർഘ്യവർധനം 0,2% എത്തുന്ന സമ്മർദ്ദത്തെയാണ്.
ഇലാസ്റ്റിസിറ്റി പരിധി കടന്ന ഉടനെ വികൃതി പെട്ടെന്ന് വർധിക്കുകയും കൺമുന്നിൽ തന്നെ കാണാനാകുകയും ചെയ്യുന്നു; ഏകദേശം സ്ഥിരമായ നാപനത്തിൽ ദണ്ഡം തുടർച്ചയായി നീളുന്നു. ഈ നാപനത്തെ പ്രവാഹ പരിധി എന്നാണ് വിളിക്കുന്നത്.
സാധനപരീക്ഷണത്തിനുള്ള ഹൈഡ്രോളിക് യന്ത്രങ്ങളിൽ, യീൽഡ് ആരംഭിച്ച ശേഷം, ചിത്രത്തിൽ ഇടവിട്ട വളവാൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, കൂടുതലോ കുറവോ വ്യക്തമായ സമ്മർദ ഇടിവ് കൂടി ശ്രദ്ധിക്കപ്പെടാം; അപ്പോൾ പരമാവധി മൂല്യം മുകളിലെ യീൽഡ് പരിധി എന്നു വിളിക്കപ്പെടുന്നു, തുടർന്ന് സ്ഥിരമായ യീൽഡ് സമ്മർദം താഴെയുള്ള യീൽഡ് പരിധി എന്നു വിളിക്കപ്പെടുന്നു.
ഒരു നിശ്ചിത ഡിലാറ്റേഷൻ, כמעט പൂർണ്ണമായി അനിലാസ്റ്റിക് ആയത്, എത്തിച്ചേരുമ്പോൾ സമ്മർദ്ദം വീണ്ടും ഉയരാൻ തുടങ്ങുന്നു, വസ്തു ശക്തിപ്പെടുന്നു. ഈ ലോഡിംഗ് മേഖലയിലാണ് (അനിലാസ്റ്റിക്) പാർശ്വസങ്കോചനത്തിന്റെ ഫലമായി ദണ്ഡത്തിന്റെ ക്രോസ്-സെക്ഷൻ ഗണ്യമായി കുറയുന്നത്, സമ്മർദ്ദ-വികലന രേഖയുടെ തുടർന്നുള്ള പ്രവൃത്തി പ്രധാനമായും സമ്മർദ്ദം കണക്കാക്കുമ്പോൾ ദണ്ഡത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന വലിവ് ബലം P ആദ്യം ഫോസാക്ഷേത്രം Fo ഉപയോഗിച്ചാണോ അല്ലെങ്കിൽ നിലവിലെ ക്രോസ്-സെക്ഷൻ F ഉപയോഗിച്ചാണോ എന്നതിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. സാങ്കേതിക ആവശ്യങ്ങൾക്കായി പ്രാധാന്യമുള്ളത് P/F എന്ന സമ്മർദ്ദമാണ്. ഈ സമ്മർദ്ദം ഒരു പരമാവധി മൂല്യത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നു, അതിനെ വസ്തുവിന്റെ ശക്തി എന്ന് വിളിക്കുന്നു, ആ പരമാവധി കടന്നാൽ ദണ്ഡം ഒരു സ്ഥലത്ത് ശക്തമായി ചുരുങ്ങി പൊട്ടുന്നു. ,,യഥാർത്ഥ സമ്മർദ്ദം“ P/F തകർച്ചവരെ ഉയരുന്നു.
മറ്റ് ലോഹങ്ങളുടെ പെരുമാറ്റം ഇവിടെ വിശദീകരിച്ചതിൽ നിന്ന് പല കാര്യങ്ങളിലും വ്യത്യസ്തമാണ്. പ്ലാസ്റ്റിക് പ്രവാഹം പലപ്പോഴും പ്രകടമാകാറില്ല, കൂടാതെ ഇളവിന്റെ പരിധി കടന്നതുടൻ തന്നെ കഠിനീകരണം ആരംഭിക്കുന്നു.
ഭംഗുര വസ്തുക്കളിൽ (കല്ല്, ഗ്ലാസ്, കോൺക്രീറ്റ്) ഇലാസ്റ്റിക് അല്ലാത്ത വികൃതികൾ പൊതുവെ ചെറിയതാണ്, ചെറിയ ദൈർഘ്യവ്യാപനത്തോടുകൂടി തന്നെ തകർച്ച സംഭവിക്കുന്നു. തകർച്ചവരെ വസ്തുവിന് സംഭവിക്കുന്ന ആകെ ദൈർഘ്യവ്യാപനം വസ്തുവിന്റെ നീളമേറിയാവാനുള്ള ശേഷിയുടെ (അതിന്റെ വിപരീതം: ഭംഗുരത്വത്തിന്റെ) അളവാണ്, ഇത് സ്റ്റീലിനായി സാങ്കേതിക നിബന്ധനകളിൽ കൃത്യമായി നിർദ്ദേശിച്ചിരിക്കുന്നു. എന്നാൽ, തകർച്ചയ്ക്കുമുമ്പ് തകർച്ചയ്ക്ക് സമീപമുള്ള ഇടുങ്ങിയ ഭാഗത്തിന്റെ ചുറ്റുപാടിൽ തുടർവികൃതി കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നതിനാൽ, അളവുനീളം ആയി ദണ്ഡിന്റെ വലുതോ ചെറുതോ ആയ ഭാഗം സ്വീകരിക്കുന്നതനുസരിച്ച് തകർച്ചസമയത്തെ ദൈർഘ്യവ്യാപനത്തിന്റെ വ്യത്യസ്ത മൂല്യങ്ങൾ ലഭിക്കുന്നു; അതിനാൽ ഏകാർത്ഥവും പരസ്പരം താരതമ്യയോഗ്യവുമായ ഫലങ്ങൾ ലഭിക്കാനായി മുൻകൂട്ടി ഒരു നിശ്ചിത മാനദണ്ഡം സ്വീകരിക്കേണ്ടതാണ്. സാധാരണയായി തകർച്ചസമയത്തെ ദൈർഘ്യവ്യാപനം ഇങ്ങനെ അളക്കുന്നു: വ്യാസം d ഉള്ള വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ദണ്ഡിൽ പരീക്ഷണത്തിന് മുമ്പ് അളവുനീളം l = 10 d എന്ന് അടയാളപ്പെടുത്തുകയും, അതിന്റെ നീട്ടൽ ∆l-ൽ നിന്ന് തകർച്ചസമയത്തെ ദൈർഘ്യവ്യാപനം ℇSl= ∆1/1 എന്നതായി കണക്കാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
വ്യത്യസ്ത ക്രോസ്-സെക്ഷനുള്ള ദണ്ഡങ്ങൾ പരിശോധിക്കേണ്ടതുണ്ടെങ്കിൽ, സമാന ക്രോസ്-സെക്ഷൻ വിസ്തീർണമുള്ള വൃത്താകൃതിയിലുള്ള സിലിണ്ടർ ദണ്ഡത്തിന്റെ വ്യാസത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് അളവ് നീളം നിർണയിക്കുന്നത്.