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"तनाव," रोजमर्रा की भाषा में, किसी भी संख्या में चीजों का मतलब हो सकता है, लेकिन सामान्य रूप से किसी प्रकार की तात्कालिकता का मतलब है, कुछ ऐसा है जो कुछ मात्रात्मक या शायद निर्विवाद समर्थन प्रणाली की लचीलापन का परीक्षण करता है। इंजीनियरिंग और भौतिकी में, तनाव का एक विशेष अर्थ है, और उस सामग्री के प्रति यूनिट क्षेत्र में एक सामग्री अनुभव बल की मात्रा से संबंधित है।
किसी दिए गए ढांचे या एकल बीम की अधिकतम मात्रा की गणना करना बर्दाश्त कर सकता है, और संरचना के अपेक्षित भार के लिए इसका मिलान कर सकता है। हर दिन इंजीनियरों के सामने एक क्लासिक और रोजमर्रा की समस्या है। गणित को शामिल किए बिना, दुनिया भर में बड़े पैमाने पर बांधों, पुलों और गगनचुंबी इमारतों का निर्माण असंभव होगा।
एक बीम पर बल
बलों का योग एफजाल पृथ्वी पर वस्तुओं द्वारा अनुभव किया जाने वाला एक "सामान्य" घटक शामिल है जो पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के लिए सीधे नीचे और इसके लिए जिम्मेदार है, जो एक त्वरित प्रवाह है जी 9.8 मीटर / से2, इस त्वरण का अनुभव करने वाली वस्तु के द्रव्यमान m के साथ संयुक्त है। (न्यूटन से दूसरा कानून, एफजाल = एमए। त्वरण वेग के परिवर्तन की दर है, जो बदले में विस्थापन के परिवर्तन की दर है।)
एक क्षैतिज रूप से उन्मुख ठोस वस्तु जैसे कि एक बीम, जिसमें द्रव्यमान के दोनों ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज रूप से उन्मुख तत्व होते हैं, ऊर्ध्वाधर लोड के अधीन होने पर भी क्षैतिज विरूपण के कुछ डिग्री का अनुभव करते हैं, लंबाई में परिवर्तन के रूप में प्रकट होता है। यही है, बीम समाप्त होता है।
यंग्स मोदुलस वाई
सामग्री में एक संपत्ति होती है जिसे कहा जाता है यंग मापांक या लोचदार मापांक Y, जो प्रत्येक सामग्री के लिए विशेष रूप से है। उच्च मूल्य विरूपण के लिए एक उच्च प्रतिरोध का संकेत देते हैं। इसकी इकाइयां दबाव के समान हैं, प्रति वर्ग मीटर न्यूटन (एन / एम)2), जो प्रति यूनिट क्षेत्र में भी बल है।
प्रयोग एल की प्रारंभिक लंबाई के साथ एक बीम की लंबाई ofL में परिवर्तन दिखाते हैं0 एक पार एफ अनुभागीय क्षेत्र ए के ऊपर एक बल एफ के अधीन समीकरण द्वारा दिया गया है
1L = (1 / वाई) (एफ / ए) एल0
तनाव और खिंचाव
तनाव इस कोन में F / A क्षेत्र के लिए बल का अनुपात है, जो ऊपर दिए गए लंबाई परिवर्तन समीकरण के दाईं ओर दिखाई देता है। इसे कभी-कभी σ (ग्रीक अक्षर सिग्मा) द्वारा निरूपित किया जाता है।
तनावदूसरी ओर, लंबाई में परिवर्तन का अनुपात है itsL इसकी मूल लंबाई L, या LL / L। इसे कभी-कभी ε (ग्रीक अक्षर एप्सिलॉन) द्वारा दर्शाया जाता है। स्ट्रेन एक आयाम रहित मात्रा है, अर्थात इसकी कोई इकाइयाँ नहीं हैं।
इसका मतलब यह है कि तनाव और तनाव संबंधित हैं
ΔL / एल0 = = = (1 / वाई) (एफ / ए) = Y / वाई, या
तनाव = वाई × तनाव।
तनाव सहित नमूना गणना
1,400 N का बल 8 मीटर पर 0.25-मीटर बीम पर 70 × 10 के यंग्स मापांक के साथ कार्य करता है9 एन / मी2। तनाव और तनाव क्या हैं?
सबसे पहले, 1,400 एन के बल एफ का अनुभव करने वाले क्षेत्र ए की गणना करें। यह लंबाई एल को गुणा करके दिया जाता है0 बीम की चौड़ाई से: (8 मीटर) (0.25 मीटर) = 2 मीटर2.
इसके बाद, अपने ज्ञात मानों को उपरोक्त समीकरणों में प्लग करें:
तनाव ε = (1/70 × 10)9 एन / मी2) (1,400 एन / 2 मी2) = 1 × 10-8.
तनाव ε = एफ / ए = (वाई) (=) = (70 × 10)9एन / मी2)(1 × 10-8) = 700 एन / एम2.
I- बीम लोड क्षमता कैलकुलेटर
आप संसाधन में उपलब्ध कराए गए एक स्टील बीम कैलकुलेटर को मुफ्त ऑनलाइन पा सकते हैं। यह वास्तव में एक अनिश्चित बीम कैलकुलेटर है और इसे किसी भी रैखिक समर्थन संरचना पर लागू किया जा सकता है। यह आपको एक अर्थ में, आर्किटेक्ट (या इंजीनियर) खेलने और विभिन्न बल इनपुट और अन्य चर के साथ प्रयोग करने की अनुमति देता है, यहां तक कि टिका भी। सभी के सर्वश्रेष्ठ, आप किसी भी निर्माण श्रमिकों को ऐसा करने में वास्तविक दुनिया में किसी भी "तनाव" का कारण नहीं बन सकते हैं!