పదార్థం ఎలాస్టిసిటీ పరిమితికి పైగా ప్రవర్తన

స్థిర లోడింగ్‌లో కనిపించే ప్రభావాలు

ఒత్తిడి ప్రభావంలో పదార్థం రూపాంతరం చెందడం చాలా సంక్లిష్టమైన పరిణామం, అందువల్ల దాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి వివిధ దిశల్లో సులభీకరించాల్సి ఉంటుంది. ఈ సులభీకరణల్లో ఒకటి, ఉదాహరణకు లాగుడు మరియు పీడన పరీక్షల్లో నమూనాలపై చేసే విధంగానే, లోడ్‌ను క్రమంగా వేయబడుతుందనే ఊహ.

పొడవునకు లోనైన ఉక్కు దండాన్ని క్రమంగా పెరుగుతున్న లోడ్‌కు గురిచేసి, దాని డిలటేషన్ ℇ ను కొలిచినప్పుడు, చిత్రంలో చూపిన డయాగ్రామ్ లభిస్తుంది.

_1= అనుపాతం పరిమితి _2 =ప్రత్యస్థితి పరిమితి 3 = యీల్డ్ కింది పరిమితి 3’= పైనీ జారుడు పరిమితి

ప్రారంభంలో విస్తరణ చాలా చిన్నదిగా ఉంటుంది మరియు Hooke నియమం కోరినట్లుగా ఒత్తిడికి అనుపాతంగా ఉంటుంది. ఒక నిర్దిష్ట ఒత్తిడి నుండి అనుపాతత్వం నిలిచిపోతుంది మరియు విస్తరణ వేగంగా పెరుగుతుంది. ఈ అనుపాతత్వ పరిమితి యొక్క ఖచ్చితమైన స్థానం నిర్ణయించడం కష్టం. కొలత ఎంత ఖచ్చితంగా ఉంటే, అది అంత తక్కువగా లభిస్తుంది. చాలా పదార్థాల కోసం అది δ=0 వద్ద ఉంటుంది, మరియు అప్పటికి Hooke నియమం కేవలం స్థితిస్థాపక ప్రవర్తనకు మొదటి అంచనామాత్రమే, అంటే సమన్వయ ఆరంభం సమీపంలో Taylor శ్రేణిలోని ℇ=ℇ (δ) ఫంక్షన్ యొక్క మొదటి పదం. కడ్డీపై ఉన్న లోడును తొలగిస్తే, ఒత్తిడి చాలా ఎక్కువగా లేనప్పుడు, హుక్ చట్టం ప్రకారం రూపాంతరం కూడా అదృశ్యమవుతుందని గమనించబడుతుంది. కానీ ఒక నిర్దిష్ట ఒత్తిడి ప్రామాణికత సరిహద్దుకు దగ్గరగా ఉన్న విలువను మించినప్పుడు ఇది కూడా మారుతుంది, దానిని లవచ్యత సరిహద్దు అంటారు; అప్పుడు మొత్తం వికృతి లవచమైన (పునరాగమ్య) మరియు లవచ్యత లేని (శాశ్వత) భాగాలుగా ఉంటుంది. లవచ్యత సరిహద్దును కూడా ఖచ్చితంగా నిర్ణయించలేం; కొలతల ఖచ్చితత్వం ఎంత ఎక్కువైతే అది అంత తక్కువ స్థాయిలో కనిపిస్తుంది.

అయితే, దీనికి పెద్ద సాంకేతిక ప్రాముఖ్యత ఉంది, ఎందుకంటే ఇది పదార్థ బల పరీక్షలలో దాదాపు అన్ని లెక్కలలో ప్రాముఖ్యత పరిమితిని సూచిస్తుంది, మరియు అదే సమయంలో మొదటి శాశ్వత నష్టాలు ఏర్పడే పరిమితి కూడా కావడం వల్ల, నమూనాల పరీక్ష కోసం దాన్ని ఆమోదించబడిన ఒక కన్వెన్షన్‌తో కఠినంగా నిర్వచిస్తారు, కాబట్టి, ఉదాహరణకు, 0,2% పరిమితిగా శాశ్వత విస్తరణ 0,2% చేరే ఒత్తిడిని సూచిస్తారు.

లవచికత పరిమితిని మించిన వెంటనే వికృతి తీవ్రంగా పెరుగుతుంది మరియు అది కళ్లకు కనబడుతుంది; దాదాపు స్థిరమైన ఒత్తిడిలో దండు నిరంతరం పొడవుగా అవుతుంది. ఈ ఒత్తిడిని యీల్డ్ పరిమితి అంటారు.

హైడ్రాలిక్ పదార్థ పరీక్ష యంత్రాలలో, ప్రవాహం ప్రారంభమైన తరువాత ఒత్తిడి తక్కువగా లేదా ఎక్కువగా పడిపోవడం కూడా గమనించవచ్చు, దీనిని గراف్‌లో చీల్చిన రేఖ చూపిస్తుంది; అప్పుడు గరిష్ఠాన్ని ఎగువ యీల్డ్ సరిహద్దు అంటారు, ఆ తరువాత వచ్చే స్థిర యీల్డ్ ఒత్తిడిని దిగువ యీల్డ్ సరిహద్దు అంటారు.

ఒక నిర్దిష్ట విస్తరణను, అది దాదాపు పూర్తిగా అనలవచ్యమైనదాన్ని, చేరుకున్న తర్వాత ఒత్తిడి మళ్లీ పెరగడం ప్రారంభిస్తుంది, పదార్థం కఠినపడుతుంది. ఈ లోడింగ్ ప్రాంతంలో కడ్డీ యొక్క అడ్డ విభాగం (అనలవచ్యమైన) పక్క సంకోచం వల్ల గణనీయంగా తగ్గుతుంది, మరియు ఒత్తిడి–వికృతి గ్రాఫ్ యొక్క తదుపరి ప్రవర్తన ప్రధానంగా ఒత్తిడిని లెక్కించేటప్పుడు కడ్డీపై పనిచేసే లాగు బలం Pను మొదటి విభాగం Foతో భాగించాలా లేదా ప్రస్తుత విభాగం Fతో భాగించాలా అనే దానిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. సాంకేతిక ప్రయోజనాల కోసం ఆసక్తికరమైనది P/F అనే ఒత్తిడి. ఈ ఒత్తిడి గరిష్ఠ స్థాయిని చేరుతుంది, దాన్ని పదార్థ బలం అంటారు, మరియు ఆ గరిష్ఠాన్ని దాటినప్పుడు కడ్డీ ఒక చోట బాగా సన్నబడి తెగిపోతుంది. „నిజమైన ఒత్తిడి“ P/F విరిగే వరకూ పెరుగుతూనే ఉంటుంది.

ఇతర లోహాల ప్రవర్తన ఇక్కడ వివరించినదానితో అనేక విధాలుగా భిన్నంగా ఉంటుంది. ప్రవాహం తరచుగా స్పష్టంగా ఉండదు, మరియు గట్టిపడటం లవచ సరిహద్దు దాటి వెంటనే ప్రారంభమవుతుంది.

భంగుర పదార్థాలలో (రాయి, గాజు, కాంక్రీటు) అనీలాస్టిక్ వికృతులు సాధారణంగా చిన్నవిగా ఉంటాయి, మరియు తక్కువ విస్తరణకే విరుగు సంభవిస్తుంది. పదార్థం విరుగు వరకు అనుభవించే మొత్తం విస్తరణ దాని లాగదగినత (వ్యతిరేకంగా: భంగురత) యొక్క కొలమానం, మరియు ఉక్కుకు ఇది సాంకేతిక షరతుల్లో ఖచ్చితంగా నిర్దేశించబడుతుంది. అయితే, విరుగు ముందు చివరి దశలో వికృతి మరింతగా సంకుచిత విభాగం ఉన్న ప్రాంతానికి కేంద్రీకృతమవుతుంది కాబట్టి, కొలత పొడవుకు దండం యొక్క పెద్ద లేదా చిన్న భాగాన్ని తీసుకోవడంపై ఆధారపడి విరుగు వద్ద విస్తరణకు వేర్వేరు విలువలు లభిస్తాయి; అందువల్ల ఏకార్థకంగా మరియు పరస్పరం సరిపోలే ఫలితాలను పొందడానికి ముందుగానే ఒక నిర్దిష్ట సంప్రదాయాన్ని స్వీకరించాలి. విరుగు వద్ద విస్తరణను సాధారణంగా ఇలా కొలుస్తారు: వ్యాసం d గల వృత్తాకార దండంపై పరీక్షకు ముందు కొలత పొడవు l = 10 d అని గుర్తించి, దాని పొడిగింపు ∆l నుండి విరుగు వద్ద విస్తరణ ℇSl= ∆1/1 ను లెక్కిస్తారు.

విభిన్న క్రాస్-సెక్షన్‌లున్న రాడ్‌లను పరీక్షించాల్సిన అవసరం ఉంటే, కొలత పొడవు అదే క్రాస్-సెక్షన్ వైశాల్యం కలిగిన వృత్తాకార సిలిండ్రికల్ రాడ్ వ్యాసం ప్రకారం నిర్ణయించబడుతుంది.