अक्षीय तनाव की गणना कैसे करें

अक्षीय तनाव क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र की प्रति इकाई बल की मात्रा का वर्णन करता है जो बीम या धुरी की लंबाई की दिशा में कार्य करता है। अक्षीय तनाव के कारण सदस्य सिकुड़ सकता है, झुक सकता है, लम्बा हो सकता है या असफल हो सकता है। कुछ हिस्से जो अक्षीय बल का अनुभव कर सकते हैं, वे हैं जॉइस्ट, स्टड और विभिन्न प्रकार के शाफ्ट का निर्माण। अक्षीय तनाव के लिए सबसे सरल सूत्र क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र द्वारा विभाजित बल है। हालाँकि, उस क्रॉस सेक्शन पर कार्य करने वाला बल तुरंत स्पष्ट नहीं हो सकता है।

बल का परिमाण निर्धारित करें जो क्रॉस सेक्शन पर सीधे सामान्य (लंबवत) कार्य करता है। उदाहरण के लिए, यदि एक रेखीय बल 60-डिग्री के कोण पर क्रॉस सेक्शन से मिलता है, तो उस बल का केवल एक हिस्सा सीधे अक्षीय तनाव का कारण बनता है। चेहरे पर बल कितना लंबवत है, यह मापने के लिए त्रिकोणमितीय फ़ंक्शन साइन का उपयोग करें; अक्षीय बल घटना कोण की ज्या गुणा बल के परिमाण के बराबर होता है। यदि बल ९०-डिग्री पर चेहरे पर प्रवेश करता है, तो बल का १०० प्रतिशत अक्षीय बल है।

ब्याज के क्रॉस सेक्शन पर अभिनय करने वाले कुल क्षण की गणना करें। एक स्थिर बीम के लिए, यह क्षण क्रॉस सेक्शन के दोनों ओर अभिनय करने वाले क्षणों के योग के बराबर और विपरीत होगा। दो प्रकार के क्षण होते हैं: प्रत्यक्ष क्षण, जैसा कि एक ब्रैकट समर्थन द्वारा लागू किया जाता है, और ऊर्ध्वाधर बलों द्वारा क्रॉस सेक्शन के बारे में बनाए गए क्षण। एक ऊर्ध्वाधर बल के कारण क्षण इसके परिमाण के बराबर होता है जो ब्याज के बिंदु से इसकी दूरी के बराबर होता है। धुरी के सिरों पर लागू किसी भी रैखिक बलों के ऊर्ध्वाधर घटक की गणना करने के लिए कोसाइन फ़ंक्शन का उपयोग करें।

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क्षणों के कारण अक्षीय तनाव की गणना करें। जब एक पल एक धुरी पर कार्य करता है, तो यह उसके ऊपर या नीचे के आधे हिस्से में तनाव पैदा करता है, और दूसरे में संपीड़न। एक्सल के केंद्र (जिसे न्यूट्रल एक्सिस कहा जाता है) के माध्यम से चलने वाली रेखा के साथ तनाव शून्य है, और इसके ऊपर और नीचे दोनों किनारों की ओर रैखिक रूप से बढ़ता है। झुकने के कारण तनाव का सूत्र है (M * y) / I, जहाँ M = क्षण, y = तटस्थ अक्ष के ऊपर या नीचे की ऊँचाई, और I = धुरी के केन्द्रक पर जड़ता का क्षण। आप जड़ता के क्षण को झुकने का विरोध करने की बीम की क्षमता के रूप में सोच सकते हैं। सामान्य क्रॉस-सेक्शनल आकृतियों के लिए पिछली गणनाओं की तालिकाओं से यह संख्या प्राप्त करना सबसे आसान है।

संदर्भ

  • "एफई समीक्षा मैनुअल: इंजीनियरिंग परीक्षा के जेरेरल फंडामेंटल्स के लिए तेजी से तैयारी"; माइकल आर. लिंडबर्ग; 2006

लेखक के बारे में

मेट्रोपॉलिटन क्लीवलैंड, ओहियो क्षेत्र में स्थित, ब्रैड पेंटिंग स्वास्थ्य, प्रौद्योगिकी और पर्यावरण विषयों पर लिखते हैं। उनके अनुभव में प्रशिक्षण सामग्री, प्रबंधन योजनाएँ और विभिन्न स्वतंत्र लेख लिखना शामिल है। पेंटिंग ने ओहियो यूनिवर्सिटी से मैकेनिकल इंजीनियरिंग में बैचलर ऑफ साइंस प्राप्त किया और ग्रीन बिल्डिंग डिजाइन में माहिर हैं।

फ़ोटो क्रेडिट

एलिस द्वारा कॉग व्हील्स की छवि फ़ोटोलिया.कॉम

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