जैसा कि नीचे दिया गया है, एक विशिष्ट प्रतिबल-विकृति वक्र में क्षेत्र B से D के संबंध में निम्नलिखित में से कौन सा सही है

  1. बिंदु B से D तक, सामग्री हुक के नियम का पालन करती है
  2. दिए गए प्रतिबल के लिए विकृति नहीं होती है
  3. प्रतिबल में एक छोटे से बदलाव के लिए भी विकृति बहुत धीरे-धीरे बढ़ती है
  4. प्रतिबल में एक छोटे से बदलाव के लिए भी विकृति तेजी से बढ़ती है

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : प्रतिबल में एक छोटे से बदलाव के लिए भी विकृति तेजी से बढ़ती है

Detailed Solution

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अवधारणा:

  • प्रतिबल-विकृति वक्र यह निर्धारित करता है कि कोई सामग्री कैसे व्यवहार करती है कि किसी दिए गए सामग्री के लिए प्रतिबल और विकृति के बीच उसका संबंध कैसा है।
  • हम एक भौतिक सिलेंडर पर एक बल लगाते हैं और विकृति पैदा करने के लिए विभिन्न लागू बलों पर लंबाई में परिवर्तन को रिकॉर्ड करते हैं।

इस्पात के लिए यह वक्र इस प्रकार होगा:

  • वक्र में B से D तक का क्षेत्र: जब लोड और बढ़ जाता है, तो प्रतिबल लब्धि प्रबलता से अधिक होने लगता है। यहां प्रतिबल में थोड़े से बदलाव के लिए भी विकृति तेजी से बढ़ती है।

व्याख्या:

विकल्प 1:

  • एक सामग्री केवल O से बिंदु A तक के क्षेत्र में हुक के नियम का पालन करती है।
  • तो यह सही उत्तर नहीं है।

विकल्प 2:

  • चूँकि क्षेत्र B से D वक्र में x-अक्ष बढ़ रहा है अर्थात विकृति अक्ष, इसका अर्थ है कि इस क्षेत्र में सामग्री की विकृति है।
  • तो यह सही उत्तर नहीं है।

विकल्प 3:

  • यदि वक्र का ढलान अधिक होता, तो विकृति में कम परिवर्तन प्रतिबल में अधिक परिवर्तन के कारण होता है।
  • लेकिन यहां B से D वक्र कुछ सामग्री के लिए कम ढलान वाला या लगभग सपाट है।
  • तो यह सही उत्तर नहीं है।

 विकल्प 4:

  • B से D तक, प्रतिबल-विकृति वक्र में, वक्र लगभग समतल होता है या धीरे-धीरे बढ़ रहा होता है।
  • यह सपाटता बताती है कि प्रतिबल में बहुत कम वृद्धि विकृति में उच्च परिवर्तन देगी क्योंकि ढलान बहुत कम है।
  • तो सही उत्तर विकल्प 4 है।

वक्र का पूर्ण विश्लेषण

  • O और A के बीच का क्षेत्र, इस क्षेत्र में वक्र एक सरल रेखा है। इसलिए, इस क्षेत्र में हुक का नियम पालन करता है।
  • क्षेत्र A से B तक, इस क्षेत्र में प्रतिबल, विकृति के समानुपाती नहीं है। हालांकि, अगर हम लोड हटाते हैं तो निकाय अपने मूल आयाम में वापस आ जाएगा।
  •  एक विशिष्ट प्रतिबल-विकृति वक्र के लिए बिंदु B प्रत्यास्थ सीमा या लब्धि बिंदु है और इस बिंदु पर प्रतिबल सामग्री की लब्धि प्रबलता (Sy) है। यह वह बिंदु है जिस तक, जब लोड हटा दिया जाता है, तब भी निकाय अपने मूल आयाम में वापस आ जाता है।
  • वक्र में B से D तक का क्षेत्र: जब लोड और अधिक बढ़ जाता है, तो प्रतिबल लब्धि प्रबलता से अधिक होने लगता है। यहां प्रतिबल में थोड़े से बदलाव के लिए भी विकृति तेजी से बढ़ता है।
  • निकाय को अपना मूल आकार और आमाप प्राप्त नहीं होता है, यदि लोड हटा दिया जाता है, तो मान लीजिये B और D के बीच एक बिंदु C है। इस विकृति को प्लास्टिक विरूपण कहा जाता है।
  • बिंदु D सामग्री की परम तन्यता प्रबलता (Su) है। इसलिए, यदि इस बिंदु के बाद लोड बढ़ने से कोई अतिरिक्त प्रतिबल उत्पन्न होता है, तो भंजन  हो सकता है (बिंदु E)।

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