ساکن بوجھ کے تحت مظاہر
تناؤ کے اثر سے مواد کی بگاڑ ایک نہایت پیچیدہ مظہر ہے، اس لیے اسے سمجھنے کے لیے مختلف پہلوؤں سے سادہ بنانا پڑتا ہے۔ ان سادہ کاریوں میں سے ایک یہ فرض کرنا ہے کہ بوجھ بتدریج لگائے جاتے ہیں، جیسا کہ مثلاً کھینچاؤ اور دباؤ کے تجربے کے دوران نمونوں کے ساتھ کیا جاتا ہے۔
اگر تناؤ پر بوجھ برداشت کرنے والی فولادی سلاخ کو بتدریج بڑھتے ہوئے بوجھ کے تابع کیا جائے اور اس کی dilatacija ℇ ناپی جائے، تو شکل میں دکھایا گیا خاکہ حاصل ہوتا ہے۔
_1= تناسبی حد _2 = لچک کی حد 3 =جریان کی نچلی حد 3’= پیداوار کی بالائی حد
ابتدا میں کھنچاؤ بہت کم ہوتا ہے اور تناؤ کے متناسب ہوتا ہے، جیسا کہ Hooke-ov قانون تقاضا کرتا ہے۔ ایک مخصوص تناؤ کے بعد تناسب ختم ہو جاتا ہے اور کھنچاؤ تیزی سے بڑھتا ہے۔ اس تناسبی حد کی درست جگہ کا تعین مشکل سے ہو سکتا ہے۔ پیمائش جتنی زیادہ درست ہو، یہ اتنی ہی کم نکلتی ہے۔ زیادہ تر مواد کے لیے یہ δ=0 پر واقع ہوتی ہے، اور Hooke-ov قانون تب لچکدار رویے کا صرف پہلا تخمینہ، یعنی Taylor-ov سلسلے میں فنکشن ℇ=ℇ (δ) کی ابتدا کے گرد توسیع کی پہلی حد، پیش کرتا ہے۔ اگر راڈ پر بوجھ کم کیا جائے تو دیکھا جاتا ہے کہ، جب دباؤ بہت زیادہ نہ ہو، تو ہُک کے قانون کے مطابق بگاڑ بھی ختم ہو جاتا ہے۔ لیکن یہ بھی اس وقت بدل جاتا ہے جب ایک خاص تناؤ، جو تناسبی حد کے قریب واقع ہوتا ہے، یعنی حدِ لچک; اسے تجاوز کر لیا جائے؛ تب مجموعی بگاڑ لچکیلے (واپسی پذیر) اور غیر لچکیلے (مستقل) حصے پر مشتمل ہوتا ہے۔ حدِ لچک کو بھی ٹھیک ٹھیک متعین نہیں کیا جا سکتا، اور جتنی پیمائش کی درستگی زیادہ ہو اتنی ہی یہ کم سطح پر پائی جاتی ہے۔
تاہم، چونکہ اس کی بڑی تکنیکی اہمیت ہے، کیونکہ یہ مادی مزاحمت کے تقریباً تمام حسابات میں اہمیت کی حد کو ظاہر کرتی ہے، اور ساتھ ہی وہ حد بھی جہاں پہلی مستقل خرابی پیدا ہوتی ہے، اس لیے نمونوں کی جانچ کے لیے اسے کسی منظور شدہ قاعدے کے ذریعے سختی سے متعین کیا جاتا ہے، چنانچہ مثلاً حد 0,2% کے طور پر وہ تناؤ ظاہر کیا جاتا ہے جس پر مستقل پھیلاؤ 0,2% تک پہنچ جاتا ہے۔
لچک کی حد عبور کرتے ہی، بگاڑ تیزی سے بڑھتا ہے اور ننگی آنکھ سے محسوس کیا جا سکتا ہے؛ تقریباً مستقل تناؤ پر سلاخ مسلسل لمبی ہوتی جاتی ہے۔ اس تناؤ کو حدِ روانی کہا جاتا ہے۔
مواد کی جانچ کرنے والی ہائیڈرولک مشینوں میں، بہنے کے آغاز کے بعد دباؤ میں کم یا زیادہ واضح کمی بھی دیکھی جا سکتی ہے، جیسا کہ گراف میں منقطع لکیر سے ظاہر کیا گیا ہے؛ تب زیادہ سے زیادہ قدر کو بہاؤ کی اوپری حد کہا جاتا ہے، اور اس کے بعد قائم رہنے والا مستقل بہاؤی دباؤ نچلی حدِ بہاؤ کہلاتا ہے۔
جب ایک مخصوص درازگی حاصل ہو جاتی ہے، جو تقریباً مکمل طور پر غیر لچکدار ہوتی ہے، تو تناؤ دوبارہ بڑھنا شروع ہو جاتا ہے، مادہ سخت ہونے لگتا ہے۔ اس لوڈنگ کے مرحلے میں سلاخ کے مقطعی رقبے میں (غیر لچکدار) جانبی سکڑاؤ کی وجہ سے نمایاں کمی پیدا ہوتی ہے، اور تناؤ و بگاڑ کے خاکے کی آئندہ صورتِ حال بنیادی طور پر اس بات پر منحصر ہوتی ہے کہ تناؤ کا حساب کرتے وقت سلاخ پر عمل کرنے والی کھینچنے والی قوت P کو ابتدائی مقطع Fo سے تقسیم کیا جاتا ہے یا موجودہ مقطع F سے۔ تکنیکی مقاصد کے لیے P/F تناؤ دلچسپی کا حامل ہے۔ یہ تناؤ ایک زیادہ سے گزرتا ہے، جسے مادے کی مضبوطی کہا جاتا ہے، اور جب یہ زیادہ گزر جاتا ہے تو سلاخ ایک جگہ سے بہت زیادہ تنگ ہو کر ٹوٹ جاتی ہے۔ “حقیقی تناؤ” P/F ٹوٹ پھوٹ تک بڑھتا رہتا ہے۔
دوسری دھاتوں کا برتاؤ یہاں بیان کیے گئے برتاؤ سے بہت حد تک مختلف ہوتا ہے۔ پھیلاؤ اکثر نمایاں نہیں ہوتا، اور سختی میں اضافہ لچک کی حد عبور کرنے کے فوراً بعد شروع ہو جاتا ہے۔
بھربھرے مادّوں (پتھر، شیشہ، کنکریٹ) میں غیر لچکدار بگاڑ عموماً بہت کم ہوتے ہیں اور معمولی سی طوالت ہی پر شکست واقع ہو جاتی ہے۔ وہ کل طوالت جو مادہ شکست تک برداشت کرتا ہے، مادے کی کھنچاؤ پذیری (اس کے برعکس: بھربھرا پن) کی پیمائش ہے، اور فولاد کے لیے یہ فنی شرائط میں باقاعدگی سے مقرر کی جاتی ہے۔ تاہم، چونکہ شکست سے فوراً پہلے مزید بگاڑ تنگ حصے کے مقام کے گرد مرکوز ہو جاتا ہے، اس لیے شکست پر طوالت کی مختلف قدر حاصل ہوتی ہے، اس بات کے مطابق کہ پیمائشی لمبائی کے لیے چھڑ کا بڑا یا چھوٹا حصہ اختیار کیا جائے؛ لہٰذا یک معنی اور باہم قابلِ موازنہ نتائج کے حصول کے لیے پہلے سے کوئی معین ضابطہ اختیار کرنا ضروری ہے۔ شکست پر طوالت عموماً اس طرح ناپی جاتی ہے کہ قطر d والے گول چھڑ پر تجربے سے پہلے پیمائشی لمبائی l = 10 d نشان زد کی جاتی ہے اور اس کی طوالت ∆l سے شکست پر طوالت ℇSl= ∆1/1 حساب کی جاتی ہے۔
اگر مختلف مقطع والے سلاخوں کی جانچ ضروری ہو تو پیمائشی لمبائی اس گول بیلناکار سلاخ کے قطر کے مطابق مقرر کی جاتی ہے جس کا کراس سیکشنل رقبہ یکساں ہو۔