चाबी छीन लेना
- तनाव के प्रति भौतिक प्रतिक्रिया: सामग्री विज्ञान में, लचीलापन और कठोरता दोनों ही सामग्री की ऊर्जा को अवशोषित करने की क्षमता को संदर्भित करते हैं। लचीलापन किसी सामग्री की ऊर्जा को अवशोषित करने की क्षमता है जब यह प्रत्यास्थ रूप से विकृत हो जाती है (यानी, गैर-स्थायी रूप से), और उतारने पर उस ऊर्जा को छोड़ देती है। दूसरी ओर, कठोरता, ऊर्जा की कुल मात्रा है जो एक सामग्री टूटने से पहले अवशोषित कर सकती है, जिसमें लोचदार और प्लास्टिक (यानी, स्थायी) विरूपण दोनों शामिल हैं।
- तनाव-तनाव वक्र के अंतर्गत क्षेत्र: लचीलेपन को किसी सामग्री के तनाव-खिंचाव वक्र के लोचदार भाग (उपज बिंदु तक) के तहत क्षेत्र द्वारा दर्शाया जाता है, जो प्रति इकाई आयतन में ऊर्जा की मात्रा निर्धारित करता है जिसे सामग्री अवशोषित और पुनर्प्राप्त कर सकती है। कठोरता को फ्रैक्चर के बिंदु तक तनाव-तनाव वक्र के तहत कुल क्षेत्र द्वारा दर्शाया जाता है, जो विफलता से पहले ऊर्जा को अवशोषित करने की सामग्री की क्षमता को दर्शाता है।
- अनुप्रयोग और सामग्री विशेषताएँ: संरचनाओं या उत्पादों को डिजाइन करने में, उच्च लचीलेपन वाली सामग्री को तब चुना जाता है जब लक्ष्य तनाव के तहत विरूपण को कम करना और यह सुनिश्चित करना होता है कि सामग्री अपने मूल आकार (जैसे स्प्रिंग्स) में वापस आ जाए। उच्च कठोरता वाली सामग्री तब चुनी जाती है जब उद्देश्य दरार या पायदान (जैसे ऑटोमोबाइल बॉडी या जहाज के पतवार) के कारण अचानक विफलता को रोकना होता है।
लचीलापन क्या है?
लचीलेपन को सामग्री द्वारा स्थायी विरूपण के बिना ऊर्जा को संग्रहीत या अवशोषित करने की क्षमता के रूप में परिभाषित किया गया है। जब तनाव या संपीड़न होता है, तो यह सामग्री के यांत्रिक गुणों में से एक है।
उच्च लचीलापन शक्ति प्रदर्शित करने वाली सामग्री लोचदार सीमा के भीतर विरूपण से गुजरती है और फिर से अपने मूल आकार को प्रदर्शित करती है। लचीलेपन के गुण दिखाने वाली सामग्रियों के उदाहरण हैं - रबर और कुछ मिश्रधातुएँ।
कठोरता क्या है?
कठोरता को किसी भी सामग्री द्वारा बिना विखंडन के ऊर्जा को अवशोषित करने की क्षमता के रूप में परिभाषित किया गया है। यह भी सामग्रियों द्वारा दिखाए गए यांत्रिक गुणों में से एक है। इसे प्रतिबल-तनाव वक्र के अंतर्गत आने वाले कुल क्षेत्रफल से मापा जाता है।
कठोरता में सामग्री का व्यवहार उन सामग्रियों से जुड़ा होता है जिनमें विफलता से पहले प्लास्टिक विरूपण से गुजरने की क्षमता होती है। कठोरता का सूत्र इस प्रकार है -
कठोरता = तनाव-तनाव वक्र के अंतर्गत क्षेत्र
लचीलापन और कठोरता के बीच अंतर
- लचीलापन शब्द को स्थायी विरूपण के बिना ऊर्जा को संग्रहीत या अवशोषित करने के लिए सामग्री द्वारा दिखाए गए गुण के रूप में परिभाषित किया गया है। वहीं, कठोरता शब्द को किसी भी सामग्री द्वारा बिना फ्रैक्चर के ऊर्जा को अवशोषित करने की क्षमता के रूप में परिभाषित किया गया है।
- लचीली सामग्री द्वारा दिखाया गया व्यवहार लोचदार विरूपण है जिसमें सामग्री अपने मूल आकार को पुनः प्राप्त कर लेती है। जबकि इसके विपरीत, सामग्रियों द्वारा दिखाई गई कठोरता प्लास्टिक विरूपण के समान होती है जिसमें सामग्री स्थायी विरूपण से गुजरती है।
- लचीलेपन को तनाव-तनाव वक्र के लोचदार क्षेत्र को कवर करने वाले पूरे क्षेत्र द्वारा मापा जाता है। जबकि, इसके विपरीत, किसी सामग्री की कठोरता को तनाव-खिंचाव वक्र के तहत पूरे क्षेत्र द्वारा मापा जाता है।
- किसी सामग्री के लचीलेपन का महत्व ऊर्जा को अवशोषित करने और छोटे विरूपण के बाद ठीक होने की क्षमता है। दूसरी ओर, तुलनात्मक रूप से, किसी सामग्री की कठोरता का महत्व बड़े विरूपण या प्रभाव को विफल करने की क्षमता है।
- लोचदार क्षेत्र के अंतर्गत तनाव-खिंचाव वक्र का त्रिकोणीय क्षेत्र लचीलेपन का प्रतिनिधित्व करता है। साथ ही, कठोरता को तनाव-तनाव वक्र के अंतर्गत कुल क्षेत्रफल द्वारा दर्शाया जाता है।
- लचीलेपन के मामले में सामग्री का व्यवहार यह है कि यह उच्च लोचदार मॉड्यूल (कठोरता) दिखाने वाली सामग्री से जुड़ा है। तुलनात्मक रूप से, दूसरी ओर, कठोरता में सामग्री का व्यवहार उन सामग्रियों से जुड़ा होता है जिनमें विफलता से पहले प्लास्टिक विरूपण से गुजरने की क्षमता होती है।
लचीलापन और कठोरता के बीच तुलना
| तुलना का पैरामीटर | पलटाव | क्रूरता |
|---|---|---|
| परिभाषा | यह सामग्री द्वारा स्थायी विरूपण के बिना ऊर्जा को संग्रहीत या अवशोषित करने का गुण दिखाया गया है | यह किसी भी पदार्थ द्वारा बिना विखंडन के ऊर्जा को अवशोषित करने की प्रदर्शित क्षमता है |
| बिहेवियर | लोचदार विकृति | प्लास्टिक विकृत करना |
| उपाय | यह तनाव-विकृति वक्र के लोचदार क्षेत्र के अंतर्गत पूरा क्षेत्र है | यह तनाव-तनाव वक्र के अंतर्गत पूरा क्षेत्र है |
| महत्व | यह ऊर्जा को अवशोषित करने और छोटी विकृति के बाद ठीक होने की क्षमता है | यह बड़े विरूपण या प्रभाव को विफल करने की क्षमता है |
| प्रतिनिधित्व | लोचदार क्षेत्र के अंतर्गत तनाव-विकृति वक्र का एक त्रिकोणीय क्षेत्र | प्रतिबल-तनाव वक्र के अंतर्गत आने वाला कुल क्षेत्रफल |
| भौतिक व्यवहार | उच्च लोचदार मॉड्यूलि (कठोरता) दिखाने वाली सामग्रियों से संबद्ध | विफलता से पहले प्लास्टिक विरूपण से गुजरने की क्षमता रखने वाली सामग्रियों से संबद्ध |
| सूत्र | लचीलापन=0.5×उपज पर तनाव×उपज पर तनाव | कठोरता = तनाव-तनाव वक्र के अंतर्गत क्षेत्र |
| इकाइयों | जम्मू / मीटर3 या जे/जी | जम्मू / मीटर2 या जे/एम3 |
| गंभीर उपयोग | लोचदार सीमा के साथ सदमे अवशोषण और भार वहन क्षमता के लिए | ऐसी सामग्रियां जो महत्वपूर्ण प्रभाव या प्लास्टिक विरूपण दिखा सकती हैं |
अंतिम अद्यतन: 24 नवंबर, 2023
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पीयूष यादव ने पिछले 25 साल स्थानीय समुदाय में भौतिक विज्ञानी के रूप में काम करते हुए बिताए हैं। वह एक भौतिक विज्ञानी हैं जो विज्ञान को हमारे पाठकों के लिए अधिक सुलभ बनाने के लिए उत्सुक हैं। उनके पास प्राकृतिक विज्ञान में बीएससी और पर्यावरण विज्ञान में स्नातकोत्तर डिप्लोमा है। आप उनके बारे में और अधिक पढ़ सकते हैं जैव पृष्ठ.
