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प्लास्टिसिटी सिद्धांत

1950
  • Henri Tresca
  • Richard von Mises
  • Daniel C. Drucker
  • William Prager
Metal forming workshop demonstrating plasticity theory applications in mechanics.

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

प्लास्टिसिटी वह सिद्धांत है जो किसी ठोस पदार्थ के विरूपण का वर्णन करता है, जिसमें लगाए गए बलों के परिणामस्वरूप आकार में अपरिवर्तनीय परिवर्तन होते हैं। प्रत्यास्थता के विपरीत, जहाँ बल हटाने पर विरूपण वापस अपनी मूल स्थिति में आ जाता है, प्लास्टिक विरूपण स्थायी होता है। इस सिद्धांत में प्लास्टिसिटी की शुरुआत को परिभाषित करने के लिए एक यील्ड मानदंड और प्लास्टिक विरूपण के विकास का वर्णन करने के लिए एक प्रवाह नियम शामिल है। स्ट्रेनऔर एक सख्त नियम।

प्लास्टिसिटी सिद्धांत प्रत्यास्थ सीमा से अधिक तनावग्रस्त पदार्थों के विश्लेषण के लिए एक ढांचा प्रदान करता है। प्रत्यास्थ से प्लास्टिक व्यवहार में संक्रमण एक यील्ड मानदंड द्वारा नियंत्रित होता है, जो तनाव क्षेत्र में एक सतह (यील्ड सतह) को परिभाषित करता है। इस सतह के भीतर तनाव स्थितियों के लिए, पदार्थ प्रत्यास्थ व्यवहार करता है। जब तनाव स्थिति सतह तक पहुंचती है, तो प्लास्टिक विरूपण शुरू हो जाता है। धातुओं के लिए दो सबसे सामान्य यील्ड मानदंड ट्रेस्का (अधिकतम अपरूपण तनाव) और वॉन माइस (अधिकतम विरूपण ऊर्जा) मानदंड।

एक बार जब यील्डिंग हो जाती है, तो प्लास्टिक स्ट्रेन के विकास को एक प्रवाह नियम द्वारा वर्णित किया जाता है। सबसे सामान्य नियम एसोसिएटेड प्रवाह नियम है, जो बताता है कि प्लास्टिक स्ट्रेन में वृद्धि यील्ड सतह के लंबवत दिशा में होती है। यह प्लास्टिक स्ट्रेन घटकों के सापेक्ष अनुपात को निर्धारित करता है।

अंत में, एक कठोरता नियम बताता है कि प्लास्टिक विरूपण के संचय के साथ उपज सतह कैसे बदलती है। आइसोट्रोपिक कठोरता यह मानती है कि उपज सतह सभी दिशाओं में समान रूप से फैलती है, जिसका अर्थ है कि सामग्री की नम्य होने की क्षमता लोडिंग की दिशा चाहे जो भी हो, यह समान रूप से बढ़ता है। दूसरी ओर, काइनेमेटिक हार्डनिंग यह मानती है कि यील्ड सरफेस अपने आकार को बदले बिना स्ट्रेस स्पेस में स्थानांतरित होती है, जो चक्रीय लोडिंग में देखे गए बॉशिंगर प्रभाव को मॉडल करने के लिए उपयोगी है। अधिक जटिल मॉडल जटिल लोडिंग पथों के तहत वास्तविक सामग्री व्यवहार को सटीक रूप से समझने के लिए आइसोट्रोपिक और काइनेमेटिक हार्डनिंग दोनों को संयोजित करते हैं। ये तीन घटक—यील्ड क्राइटेरियन, फ्लो रूल और हार्डनिंग रूल—क्लासिकल प्लास्टिसिटी सिद्धांत का मूल आधार बनाते हैं।

UNESCO Nomenclature: 2208
– मैकेनिक्स

Type

सार प्रणाली

व्यवधान

संतोषजनक

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • रेखीय प्रत्यास्थता का सिद्धांत
  • शिल्पकारों और प्रारंभिक इंजीनियरों द्वारा धातुओं में स्थायी रूप से स्थापित होने के अवलोकन
  • घर्षण और मृदा यांत्रिकी पर कूलम्ब का कार्य
  • टेंसर कैलकुलस का विकास

आवेदन

  • धातु निर्माण प्रक्रियाएं जैसे रोलिंग, फोर्जिंग और एक्सट्रूज़न
  • ऑटोमोटिव क्रैशवर्थनेस विश्लेषण
  • भूकंप या अन्य प्रभावों का सामना करने के लिए संरचनाओं का डिजाइन
  • भारी भार के अधीन मृदा व्यवहार के मॉडलिंग के लिए भू-तकनीकी अभियांत्रिकी

पेटेंट:

NA

संभावित नवाचार विचार

  • shape-memory alloys with tailored plastic deformation paths for self-actuating devices
  • उन्नत विनिर्माण प्रक्रियाएं जो लाभकारी अवशिष्ट तनाव उत्पन्न करने के लिए नियंत्रित प्लास्टिक विरूपण का उपयोग करती हैं
  • एआई-आधारित सामग्री मॉडल जो प्रायोगिक डेटा से सीधे जटिल सख्त होने के नियमों को सीखते हैं
  • स्व-उपचार करने वाली धातुएँ जो सूक्ष्म दरारों को बंद करने के लिए प्लास्टिक प्रवाह का उपयोग करती हैं
  • अंतरिक्ष यानों के लिए ऊर्जा-अवशोषित संरचनाएं जो पूर्वानुमानित प्लास्टिक पतन तंत्र पर निर्भर करती हैं
  • हड्डी के लचीले व्यवहार की नकल करने वाली बायोमिमेटिक सामग्रियां बेहतर ऑर्थोपेडिक प्रत्यारोपण के लिए उपयोगी होती हैं।
  • ग्रहों के निर्माण के लिए कम्प्यूटेशनल मॉडल जो बड़े पैमाने पर प्लास्टिक विरूपण के माध्यम से अभिवृद्धि का अनुकरण करते हैं
  • पुनर्चक्रण प्रक्रियाएं जो स्क्रैप सामग्रियों के पुनर्निर्माण को अनुकूलित करने के लिए प्लास्टिसिटी मॉडल का उपयोग करती हैं
संबंधित विषय: प्लास्टिसिटी, प्लास्टिक विरूपण, उपज मानदंड, प्रवाह नियम, सख्त होना, वॉन मिसेस, ट्रेस्का, अलोचनीयता।

ऐतिहासिक संदर्भ

प्लास्टिसिटी सिद्धांत

1936-01-01
1938
1940
1950
1950
1950
1950
1933
1937
1940
1947
1950
1950
1950
1950

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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