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मुख्य और अधिकतम अपरूपण प्रतिबल (मोह्र का वृत्त)

1882-01-01
  • Christian Otto Mohr
Mohr's circle diagram illustrating principal and maximum shear stresses in materials science.

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

मुख्य प्रतिबल, [latex]sigma_1[/latex] और [latex]sigma_2[/latex], शून्य अपरूपण वाले तलों पर किसी बिंदु पर उत्पन्न होने वाले अधिकतम और न्यूनतम सामान्य प्रतिबल हैं। तनाव। पर मोहर का वृत्तये दो बिंदु हैं जहाँ वृत्त क्षैतिज ([latex]sigma_n[/latex]) अक्ष को काटता है। अधिकतम समतल अपरूपण तनाव, [latex]tau_{max}[/latex], वृत्त की त्रिज्या, [latex]R[/latex] के बराबर है।

प्रमुख प्रतिबल और अधिकतम अपरूपण प्रतिबल की पहचान मोह्र वृत्त का एक प्राथमिक अनुप्रयोग है। प्रमुख प्रतिबल, प्रतिबल टेंसर के आइगेनवैल्यू होते हैं और सामान्य प्रतिबल के चरम मानों को दर्शाते हैं। ये वृत्त और σn अक्ष के प्रतिच्छेदन बिंदुओं पर पाए जाते हैं, जिनकी गणना σ1,2 = σavg ± R सूत्र से की जाती है, जहाँ σavg वृत्त का केंद्र और R इसकी त्रिज्या है। जिन तलों पर ये प्रतिबल कार्य करते हैं, उन्हें प्रमुख तल कहा जाता है और ये परस्पर लंबवत होते हैं। मोहर के वृत्त पर, संदर्भ अवस्था से मुख्य अवस्था तक कोण [latex]2theta_p[/latex] त्रिकोणमिति का उपयोग करके पाया जा सकता है: [latex]tan(2theta_p) = frac{2tau_{xy}}{sigma_x – sigma_y}[/latex].

समतलीय अपरूपण तनाव का अधिकतम मान, [latex]tau_{max}[/latex], वृत्त के उच्चतम और निम्नतम बिंदुओं के अनुरूप होता है, जिसका मान वृत्त की त्रिज्या, [latex]R[/latex] के बराबर होता है। अधिकतम अपरूपण के तल प्रमुख तलों से 45 डिग्री के कोण पर स्थित होते हैं। इसे वृत्त पर प्रमुख तनाव बिंदुओं से 90 डिग्री के घूर्णन द्वारा दर्शाया जाता है। इन अधिकतम मानों को समझना इंजीनियरिंग डिज़ाइन में अत्यंत महत्वपूर्ण है, क्योंकि पदार्थ की विफलता, विशेष रूप से नमनीय पदार्थों में, अक्सर अपरूपण तनाव से शुरू होती है। विफलता सिद्धांत, जैसे कि ट्रेस्का (अधिकतम अपरूपण तनाव) मानदंड, उपज की शुरुआत का पूर्वानुमान लगाने के लिए सीधे इस मान का उपयोग करते हैं।

UNESCO Nomenclature: 3328
• सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग

Type

सार प्रणाली

व्यवधान

संतोषजनक

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • रैंकिन का पृथ्वी दाब का सिद्धांत
  • कॉची का तनाव टेंसर
  • प्रत्यास्थ ठोस पदार्थों के लिए नेवियर के गति के समीकरण
  • रैखिक बीजगणित में आइगेनवैल्यू और आइगेनवेक्टर की अवधारणा

आवेदन

  • सामग्रियों का विफलता विश्लेषण (जैसे, ट्रेस्का और वॉन माइस उपज मानदंड)
  • दाब पात्रों और पाइपों का डिजाइन
  • पुलों और इमारतों का संरचनात्मक विश्लेषण
  • ढलान स्थिरता विश्लेषण के लिए भू-तकनीकी अभियांत्रिकी

पेटेंट:

NA

संभावित नवाचार विचार

  • संरचनाओं में अपरूपण तनाव को कम करने के लिए वेल्ड अभिविन्यास को अनुकूलित करने हेतु सॉफ्टवेयर
  • automated material testing systems that directly plot mohr’s circle from strain gauge data
  • फ्रैक्चर-प्रतिरोधी कंपोजिट लैमिनेट डिजाइन करने के लिए एल्गोरिदम
  • वास्तविक समय में संरचनात्मक स्वास्थ्य निगरानी प्रणाली जो अधिकतम अपरूपण तनाव सीमा के करीब पहुंचने वाले क्षेत्रों को चिह्नित करती है
  • प्रमुख तनाव विश्लेषण के आधार पर हड्डी के फ्रैक्चर की भविष्यवाणी करने वाले जैवयांत्रिक मॉडल
  • तनाव संबंधी बाधाओं का सम्मान करते हुए घटकों को हल्का बनाने के लिए एआई-संचालित डिजाइन उपकरण
  • तनाव के परिवर्तनों को देखने के लिए शैक्षिक वर्चुअल रियलिटी लैब
  • चक्रीय अपरूपण तनाव डेटा को शामिल करने वाला उन्नत थकान विश्लेषण सॉफ्टवेयर
  • दरारों और दोषों के आसपास तनाव सांद्रता का विश्लेषण करने के लिए उपकरण
  • मिट्टी की अपरूपण शक्ति के आधार पर भूस्खलन की शुरुआत की भविष्यवाणी करने के लिए भू-तकनीकी मॉडल
Related to: principal stress, maximum shear stress, Mohr’s circle, stress analysis, failure criteria, Tresca criterion, solid mechanics, material science, structural design, normal stress.

ऐतिहासिक संदर्भ

मुख्य और अधिकतम अपरूपण प्रतिबल (मोह्र का वृत्त)

1860
1870
1876
1882-01-01
1886-04-23
1890
1897
1850
1867
1875-01-01
1881
1884
1890
1890
1899-01-01

(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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