चार शक्ति सिद्धांतों का अवलोकन

चूंकि सामग्री की क्षति को भंगुर फ्रैक्चर के दो रूपों में विभाजित किया जाता है और उनकी भौतिक प्रकृति के अनुसार उपज होती है, ताकत सिद्धांतों को तदनुसार दो श्रेणियों में विभाजित किया जाता है, और वर्तमान में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले चार शक्ति सिद्धांत निम्नलिखित हैं।

1, अधिकतम तन्यता तनाव सिद्धांत (पहला ताकत सिद्धांत जो अधिकतम प्रमुख तनाव है)

इस सिद्धांत को प्रथम शक्ति सिद्धांत के रूप में भी जाना जाता है।यह सिद्धांत कि क्षति का मुख्य कारण अधिकतम तन्यता प्रतिबल है।जटिल, सरल तनाव की स्थिति के बावजूद, जब तक पहला मुख्य तनाव एकतरफा खिंचाव, यानी फ्रैक्चर की ताकत सीमा तक पहुंच जाता है।

नुकसान का रूप: फ्रैक्चर।

नुकसान की स्थिति: σ1 = b

ताकत की स्थिति: σ1 ≤ [σ]

प्रयोगों ने साबित कर दिया है कि यह शक्ति सिद्धांत भंगुर सामग्री जैसे पत्थर और कच्चा लोहा के क्रॉस सेक्शन के साथ फ्रैक्चर की घटना को बेहतर ढंग से समझाता है जहां अधिकतम तन्यता तनाव स्थित है;यह बिना तन्यता तनाव वाले मामलों के लिए उपयुक्त नहीं है जैसे कि एकतरफा संपीड़न या तीन-तरफा संपीड़न।

नुकसान: अन्य दो मुख्य तनावों पर विचार नहीं किया जाता है।

उपयोग सीमा: तनाव के तहत भंगुर सामग्री के लिए लागू।जैसे कच्चा लोहा तन्यता, मरोड़।

2、अधिकतम बढ़ाव रेखा तनाव सिद्धांत (दूसरा शक्ति सिद्धांत यानी अधिकतम प्रमुख तनाव)

इस सिद्धांत को द्वितीय शक्ति सिद्धांत भी कहा जाता है।यह सिद्धांत मानता है कि क्षति का मुख्य कारण अधिकतम बढ़ाव रेखा तनाव है।जटिल, सरल तनाव की स्थिति के बावजूद, जब तक कि पहला मुख्य तनाव एकतरफा खिंचाव, यानी फ्रैक्चर के सीमा मूल्य तक पहुंच जाता है।नुकसान की धारणा: अधिकतम बढ़ाव तनाव साधारण तनाव में सीमा तक पहुंच जाता है (यह माना जाता है कि जब तक फ्रैक्चर नहीं होता तब भी हुक के नियम का उपयोग करके इसकी गणना की जा सकती है)।

नुकसान का रूप: फ्रैक्चर।

भंगुर फ्रैक्चर क्षति की स्थिति: ε1= εu=σb/E

ε1=1/ई[σ1-μ(σ2+σ3)]

नुकसान की स्थिति: σ1-μ(σ2+σ3) = b

ताकत की स्थिति: σ1-μ(σ2+σ3) ≤ [σ]

यह साबित हो गया है कि यह ताकत सिद्धांत भंगुर सामग्री जैसे पत्थर और कंक्रीट के क्रॉस सेक्शन के साथ फ्रैक्चर की घटना को बेहतर ढंग से समझाता है जब वे अक्षीय तनाव के अधीन होते हैं।हालांकि, इसके प्रायोगिक परिणाम केवल कुछ सामग्रियों से सहमत हैं, इसलिए इसका उपयोग शायद ही कभी किया गया हो।

नुकसान: यह भंगुर फ्रैक्चर क्षति के सामान्य कानून की व्यापक रूप से व्याख्या नहीं कर सकता है।

उपयोग की गुंजाइश: अक्षीय रूप से संकुचित पत्थर और कंक्रीट के लिए उपयुक्त।

3, अधिकतम कतरनी तनाव सिद्धांत (तीसरा ताकत सिद्धांत जो ट्रेसा ताकत है)

इस सिद्धांत को तृतीय शक्ति सिद्धांत के रूप में भी जाना जाता है।यह सिद्धांत कि क्षति का मुख्य कारण अधिकतम अपरूपण प्रतिबल है

जटिल, सरल तनाव स्थिति के बावजूद, जब तक अधिकतम कतरनी तनाव एकतरफा खिंचाव, यानी उपज देने वाले अंतिम कतरनी तनाव मूल्य तक पहुंच जाता है।क्षति धारणा: जटिल तनाव राज्य खतरे का संकेत अधिकतम कतरनी तनाव सामग्री की सीमा तक पहुंचता है सरल तन्यता, संपीड़ित कतरनी तनाव।

नुकसान का रूप: उपज।

नुकसान कारक: अधिकतम कतरनी तनाव।

मैक्स = u = s / 2

उपज क्षति की स्थिति: τmax=1/2(σ1-σ3)

नुकसान की स्थिति: σ1-σ3 = s

ताकत की स्थिति: σ1-σ3 [σ]

प्रयोगात्मक रूप से, यह साबित हो गया है कि यह सिद्धांत प्लास्टिक सामग्री में प्लास्टिक विरूपण की घटना को बेहतर ढंग से समझा सकता है।हालांकि, इस सिद्धांत के अनुसार तैयार किए गए सदस्य सुरक्षित पक्ष में हैं क्योंकि 2σ के प्रभाव पर विचार नहीं किया जाता है।

नुकसान: नहीं 2σ प्रभाव।

उपयोग का दायरा: प्लास्टिक सामग्री के सामान्य मामले के लिए उपयुक्त।रूप सरल है, अवधारणा स्पष्ट है, और मशीनरी का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।हालांकि, सैद्धांतिक परिणाम वास्तविक की तुलना में अधिक सुरक्षित है।

4, आकार परिवर्तन विशिष्ट ऊर्जा सिद्धांत (चौथा शक्ति सिद्धांत जो वॉन को शक्ति से वंचित करता है)

इस सिद्धांत को चतुर्थ शक्ति सिद्धांत के रूप में भी जाना जाता है।यह सिद्धांत कि: कोई फर्क नहीं पड़ता कि सामग्री किस तनाव में है, सामग्री के भौतिक यांत्रिकी उत्पन्न हुए क्योंकि आकार परिवर्तन अनुपात (डु) एक निश्चित सीमा मूल्य तक पहुंच गया।इसे निम्नानुसार स्थापित किया जा सकता है

नुकसान की स्थिति: 1/2(σ1-σ2)2+2(σ2-σ3)2+(σ3-σ1)2=σs

ताकत की स्थिति: σr4= 1/2(σ1-σ2)2+ (σ2-σ3)2 + (σ3-σ1)2≤ [σ]

कई सामग्रियों (स्टील, तांबा, एल्यूमीनियम) की पतली ट्यूबों के परीक्षण डेटा के आधार पर, यह दिखाया गया है कि आकार परिवर्तन विशिष्ट ऊर्जा सिद्धांत तीसरे शक्ति सिद्धांत की तुलना में प्रयोगात्मक परिणामों के साथ अधिक संगत है।

चार शक्ति सिद्धांतों का एकीकृत रूप: ताकि समान तनाव σrn, में ताकत की स्थिति के लिए एकीकृत अभिव्यक्ति हो

rn≤ [σ] ।

समकक्ष तनाव के लिए अभिव्यक्ति।

r1=σ 1≤[σ]

σr2=σ1-μ(σ2+σ3)≤[σ]

r 3= 1-σ3≤ [σ]

r4= 1/2(σ1-σ2)2+(σ2-σ3)2+(σ3-σ1)2≤ [σ]