ఘనపదార్థాల యాంత్రిక లక్షణాలను నిర్వచించే ముఖ్యమైన నిష్పత్తులు: ఘనపదార్థాల యొక్క సాగే ప్రవర్తన సాగే వైకల్యం మరియు తన్యత బలం, స్ట్రెయిన్-టైమ్ కర్వ్‌లు, స్టాటిక్ కంప్రెషన్ మరియు తన్యత బలం. మేము వివిధ తన్యత బలాలు, సంపీడనంలో మార్పులు, క్రీప్ రెసిస్టెన్స్, ఘనపదార్థాల యాంత్రిక లక్షణాలు, సాగే మాడ్యులస్, ఒత్తిడి-స్ట్రెయిన్ రిలేషన్‌షిప్ మరియు తన్యత బలానికి సూచనతో ఘనపదార్థాల లక్షణాలను అధ్యయనం చేస్తాము. ఈ వ్యాసం కవర్ చేస్తుంది:
స్థితిస్థాపకత మరియు తన్యత బలం. ఘనపదార్థాలు నీరు, కార్బన్ డయాక్సైడ్ మరియు జడ వాయువును కలిగి ఉండని అణువుల “మిశ్రమాలు”గా పరిగణించబడతాయి. ఒక అణువు యొక్క విద్యుత్ ఛార్జ్ సానుకూలంగా లేదా ప్రతికూలంగా ఉంటుంది. కొన్ని రకాల అణువులు స్థితిస్థాపకత మరియు తన్యత బలాన్ని ప్రదర్శిస్తాయి; ఇతరులు సంపీడన లేదా తన్యత బలాన్ని ప్రదర్శిస్తారు.
ఘనపదార్థాల యాంత్రిక లక్షణాలను వివరించడంలో టెన్షన్-టైమ్ వక్రతలు మరియు తన్యత బలం ఉపయోగపడతాయి. ఒక అణువు పూర్తిగా కుదించబడిన మొదటి తన్యత బిందువు (I=0), సమయ ప్రమాణంపై మొదటి వక్రతను ఏర్పరుస్తుంది. అణువు అధిక తన్యత బలానికి పురోగమిస్తున్నప్పుడు, వక్రత మరింత ప్రతికూలంగా మారుతుంది. ఒక అణువు ఒక తన్యత బలం స్థాయిని మాత్రమే కలిగి ఉంటుంది. తన్యత బలం చదరపు అంగుళానికి పౌండ్లలో కొలుస్తారు.
ఎలాస్టోమెరిక్ పదార్ధాలు సాగే వైకల్యానికి రెండు వేర్వేరు అనుగుణంగా ఉంటాయి. మొదటిది విస్కోస్-ఎలాస్టిక్ ఫోమ్, ఇందులో మాలిక్యులర్ డైసల్ఫైడ్ బంధాలు మరియు నాన్-బాండెడ్ పాలిమర్ చెయిన్‌లు ఉంటాయి. రెండవ కన్ఫార్మ్ బల్క్ ఫైబర్ లేదా ఘన ఎలాస్టోమెరిక్ రూపం. స్థితిస్థాపకత యొక్క నాలుగు ప్రధాన వర్గాలు ఉన్నాయి: ఘనపదార్థాలు, ఉదాహరణకు, తన్యత బలం, కాఠిన్యం మరియు సాగే మాడ్యులస్, ఘనపదార్థాల యొక్క అంటుకునే మరియు యాంత్రిక లక్షణాలను ఉపయోగించి ప్లాస్టిక్ నమూనాల తన్యత బలం కొలతల నుండి తీసుకోవచ్చు. అంటుకునేవి పాలియురేతేన్, కార్క్ పౌడర్ లేదా ఇతర జిగురు రకం పదార్థాలు. ఘనపదార్థాల యాంత్రిక లక్షణం, సాధారణంగా తన్యత బలం, పరికరం యొక్క ఏదైనా స్థానం వద్ద బలం. మోడల్‌పై పనిచేసే శక్తి యొక్క విలువను నిర్ణయించడానికి కొలిచే పరికరం ఉపయోగించబడుతుంది, అయితే ఒక మోడల్ వివిధ ప్రదేశాలలో ఉంచబడుతుంది. ఈ శక్తి పరికరం పొడవుతో పాటు, అటాచ్‌మెంట్ అంతటా మరియు పరికరం మధ్యలో వర్తించబడుతుంది. కొలత పరికరాన్ని తన్యత కొలత అంటారు.
పొడవు, వెడల్పు మరియు ఉపరితలంతో పాటు ఏ సమయంలోనైనా మోడల్ వైకల్యంతో ఉంటుంది. మార్పులు సంభావ్య శక్తిలో మార్పులుగా చూపబడతాయి, ఇది గరిష్ట మరియు కనిష్ట విద్యుత్ ఛార్జీలుగా లేదా మొమెంటంలో మార్పులుగా వ్యక్తీకరించబడుతుంది. సంభావ్య శక్తి అనేది ఒక వ్యవస్థ యొక్క గతి శక్తి మరియు సంభావ్య శక్తి కలయిక. ఘనపదార్థాల యాంత్రిక లక్షణాల వినియోగాన్ని మోడల్ యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలను పొందేందుకు ఉపరితల ఛార్జ్ డేటా వంటి ఇతర పద్ధతులతో కలిపి, ఆపై పరీక్షించబడుతుంది.
ఘనపదార్థాల యొక్క యాంత్రిక లక్షణాల యొక్క ఒక ప్రసిద్ధ అనువర్తనం స్ప్రింగ్‌ల బలాన్ని పరీక్షించడం. స్ప్రింగ్‌లను ఆటోమొబైల్ మరియు ఏరోస్పేస్ డిజైన్‌లలో తరచుగా ఉపయోగిస్తారు మరియు డిజైనర్లు వాటిని సరిగ్గా పొందుపరచడానికి వాటి యాంత్రిక లక్షణాలు బాగా తెలుసుకోవాలి. ఇంజనీర్లు స్ప్రింగ్ టెన్షన్‌ను నిర్ణయించడానికి వివిధ పద్ధతులను ఉపయోగిస్తారు. ఈ ప్రక్రియలో మొదట టార్క్‌ని నిర్ణయించడం, ఆ తర్వాత స్ప్రింగ్‌కు శక్తులను వర్తింపజేయడం మరియు చివరగా స్ప్రింగ్ ద్వారా పనిచేసే శక్తిని లెక్కించడం వంటివి ఉంటాయి.
ఘనపదార్థాల యాంత్రిక లక్షణాలను అనేక పద్ధతుల ద్వారా విశ్లేషించవచ్చు. సంపీడన లోడ్లను ఉపయోగించి ఘనపదార్థాల యాంత్రిక లక్షణాలను గుర్తించడానికి తన్యత బలం పరీక్ష అని పిలువబడే ఒక పద్ధతి ఉపయోగించబడుతుంది. లోడ్ ఒక నిర్దిష్ట కోణంలో ఉంచబడుతుంది, పరికరం యొక్క భ్రమణ దిశను తిప్పికొట్టే లోడ్ యొక్క విన్యాసాన్ని కలిగి ఉంటుంది. లోడ్, కొలిచే పరికరంతో కలిపి, స్ప్రింగ్‌ను ఉపయోగించగల ఆకృతిలోకి లాగడానికి కారణమవుతుంది. తన్యత బలం సూత్రాన్ని ఉపయోగించడం ద్వారా, ఇంజనీర్లు నిర్దిష్ట స్ప్రింగ్ యొక్క తన్యత బలాన్ని గుర్తించగలరు.
మెకానికల్ ప్రాపర్టీ టెస్ట్ యొక్క మరొక రకం పదార్థం యొక్క క్రీప్ ప్రవర్తనపై ఆధారపడి ఉంటుంది. క్రాలింగ్ పదార్థాలు యాదృచ్ఛిక నమూనాను అనుసరిస్తాయి, ఇది యాంత్రిక లక్షణాలను గుర్తించడం కష్టతరం చేస్తుంది. ఇంజనీర్లు క్రీప్ ప్రవర్తనను గుర్తించడానికి వివిధ రకాల పరీక్షా విధానాలను ఉపయోగిస్తారు. వారు స్ట్రెయిన్ గేజ్‌ని ఉపయోగించవచ్చు లేదా కోత శక్తిని వర్తింపజేయడం, కుదించడం లేదా సాగదీయడం వంటి ఇతర పరీక్షలను చేయవచ్చు. ఈ పద్ధతులన్నీ మెటీరియల్ టెస్టింగ్ యొక్క ఖచ్చితత్వాన్ని పెంచడానికి రూపొందించబడ్డాయి.
ఘనపదార్థాల యాంత్రిక లక్షణాలను గుర్తించడానికి కొన్ని పదార్థ పరీక్షలను కూడా ఉపయోగించవచ్చు. లోహాలు, ప్లాస్టిక్‌లు మరియు అన్ని రకాల మిశ్రమాలకు సంపీడన పరీక్షలు వర్తించవచ్చు. ఈ పరీక్షలు మిశ్రమాల యాంత్రిక లక్షణాలను నిర్ధారిస్తాయి. ఇంజనీర్లు వివిధ రకాలైన మెటీరియల్స్ ఎలా కలిసి పని చేస్తాయనే దాని గురించి బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి వివిధ అప్లికేషన్లలో వివిధ రకాల పరీక్షలను ఉపయోగించవచ్చు.
ఘనపదార్థాల యాంత్రిక లక్షణాలను పరీక్షించడానికి మూడవ మార్గం ఒక పదార్థాన్ని వేడి చేయడం మరియు దాని ప్రతిస్పందనను అంచనా వేయడం. ఘనపదార్థాలు వాటి పరమాణు నిర్మాణాన్ని బట్టి వివిధ మార్గాల్లో వేడిని నిరోధిస్తాయి. కొన్ని పదార్థాలు వేడిలో ఇతరులకన్నా వేగంగా కరుగుతాయి, మరికొన్ని పెద్దగా మారవు. పదార్థాన్ని వేడి చేయడం మరియు దాని ప్రతిస్పందనను అంచనా వేయడం ద్వారా, ఇంజనీర్లు ఘనపదార్థాల యాంత్రిక లక్షణాలను గుర్తించగలరు.
పరీక్ష యొక్క చివరి ప్రధాన వర్గం ద్రవాలతో చేయబడుతుంది. ఘనపదార్థాల యాంత్రిక లక్షణాలను పరీక్షించే ఈ పద్ధతి దాదాపుగా పరీక్షా పద్ధతులు ఉన్నంత కాలం ఉంది. ఇది ద్రవంలోని పరమాణు రుగ్మత స్థాయికి వ్యతిరేకంగా వాహకత రేటును పోలుస్తుంది. అధిక స్థాయి రుగ్మత కలిగిన ఘనపదార్థాలు అధిక వాహకత రేటును చూపుతాయి. ద్రవంలోని పరమాణు రుగ్మత స్థాయి కంటే వాహకత రేటు తక్కువగా ఉంటే, అది పదార్థం గట్టిగా ఉందని సూచిస్తుంది. ఘనపదార్థాల యాంత్రిక లక్షణాలను పరీక్షించడానికి ఇది ప్రామాణిక మార్గం.
ఘనపదార్థాల యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలను పరీక్షించడానికి కొన్ని ఇతర విషయాలు ఉన్నాయి, కానీ అవి సాధారణంగా గతంలో పేర్కొన్న మూడు పరీక్షలలో ఒకదానిపై ఆధారపడతాయి. మూడు పద్ధతులు ఒకే సమయంలో ఫలితాలను ఇస్తాయి, ఇది గుర్తింపు సరైనదో కాదో నిర్ధారించడానికి సహాయపడుతుంది. ద్రవం యొక్క స్నిగ్ధతను తనిఖీ చేయడానికి మరొక పద్ధతి ఉపయోగించబడుతుంది. ఒక స్నిగ్ధత పరీక్ష ద్రవం యొక్క మందాన్ని దానికి శక్తిని వర్తింపజేయడం ద్వారా మరియు విక్షేపణ రేటును నిర్ణయించడం ద్వారా కొలుస్తుంది.
పదార్థం యొక్క బలాన్ని నిర్ణయించడానికి మూడవ పరీక్ష ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ రకమైన పరీక్ష పదార్థం యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలను ఒకే ఆకారం, పరిమాణం మరియు బరువు కలిగి ఉన్న ఇతర పదార్థాలతో పోల్చడానికి అనుమతిస్తుంది. తరచుగా పదార్థాల బలం వారి రోజువారీ ఉపయోగంతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, బేస్ బాల్ బ్యాట్ బౌలింగ్ బాల్ నుండి భిన్నమైన నిర్మాణ బలాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఇది నిర్దిష్ట మెటీరియల్ ఏది ఉత్తమమో నిర్ణయించే మార్గం.
ఘనపదార్థాల యాంత్రిక లక్షణాలను పరీక్షించడానికి అనేక మార్గాలు ఉన్నాయి. ఈ పరీక్షలు ఇంజనీర్‌లకు మెరుగైన మెటీరియల్‌లను రూపొందించడంలో సహాయపడతాయి మరియు వివిధ రకాల ఉపయోగాల కోసం బలమైన పరిష్కారాలను రూపొందించాయి. ఘనపదార్థాల యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలను వాటి అభివృద్ధి యొక్క వివిధ సమయాల్లో పరీక్షించవచ్చు, ఘనపదార్థాలు వాటి ప్రారంభ రూపంలో ఉన్నప్పుడే వాటిని నిర్వహించడానికి ఉత్తమ సమయం. ఇది పరీక్ష ప్రక్రియలో లక్షణాలలో ఎటువంటి మార్పు లేదని నిర్ధారిస్తుంది. పదార్థం ఘనమైనది మరియు సులభంగా పరిశీలించగలిగినప్పుడు, యాంత్రిక లక్షణాలు వ్యక్తిగత కణాలపై కలిగి ఉన్న విభిన్న ప్రభావాలను పోల్చడం సులభం చేస్తుంది. ప్రాజెక్ట్ కోసం ఉపయోగించడానికి ఉత్తమమైన మెటీరియల్‌ని నిర్ణయించడానికి ఇది ఇంజనీర్‌లకు సహాయపడుతుంది.