यदि आपको यह पता लगाने की आवश्यकता है कि सामग्री कितनी मजबूत है, तो एक तरीका यह जांचना है कि इसे तोड़ना कितना आसान है। टूटने का मापांक, जिसे फ्लेक्सुरल स्ट्रेंथ या ट्रांसवर्स रप्टरल स्ट्रेंथ के रूप में भी जाना जाता है, आपको सामग्री के टूटने से ठीक पहले अधिकतम भार क्षमता प्रदान करता है। लकड़ी जैसी सामग्री के लिए, टूटने के मापांक में इंजीनियरिंग और निर्माण में अनुप्रयोग होते हैं।
टूटना का मापांक प्रति इकाई क्षेत्र में दबाव, या बल का माप है। वैज्ञानिक और इंजीनियर टूटने के मापांक को निर्धारित करने में दबाव के लिए परिमाण की एक सरणी का उपयोग करते हैं। आप इसे पास्कल या मेगापास्कल की इकाइयों के साथ-साथ पाउंड प्रति वर्ग इंच, या साई में व्यक्त कर सकते हैं।
जैसे ही सामग्री तनाव के जवाब में झुकती है, वे एक तरफ संकुचित हो जाती हैं और दूसरी तरफ फैल जाती हैं। उदाहरण के लिए, जैसे ही आप लकड़ी के एक टुकड़े को नीचे की ओर धकेलते हैं, खिंचाव वाला भाग बाएँ, नीचे और दाएँ दिशाओं में फैल जाएगा। शोधकर्ता अक्सर उपयोग करते हैं यंग मापांक, कठोरता का एक उपाय, इस प्रभाव का वर्णन करने के लिए।
टूटना के मापांक की गणना करें
आप समीकरण का उपयोग करके टूटना, "सिग्मा" के मापांक की गणना कर सकते हैं
σआर = 3Fx/yz2 भार बल के लिए एफ और तीन दिशाओं में आकार आयाम, एक्स, आप और z, सामग्री का। इस मामले में, भार ब्याज की सामग्री पर लगाया गया बाहरी बल है। भार बल जमीन से थोड़ा ऊपर उठी हुई सामग्री के बीम के केंद्र पर लगाया जाता है। इस प्रायोगिक सेटअप से, जिसे सेंटर पॉइंट लोडिंग टेस्ट के रूप में जाना जाता है, आप उस पर लागू तनाव के जवाब में सामग्री के विरूपण का निरीक्षण कर सकते हैं।इस गणना को करते समय अपनी इकाइयों को स्थिर रखें। यदि आप आयामों के लिए इंच और भार बल के लिए पाउंड का उपयोग करते हैं, तो टूटने के मापांक में प्रति वर्ग इंच पाउंड की इकाइयाँ होंगी।
सुनिश्चित करें कि तन्य शक्ति के साथ टूटने के मापांक को भ्रमित न करें, σटी, तनाव में होने पर टूटने का विरोध करने की सामग्री की क्षमता। जबकि टूटने का मापांक उस विशिष्ट दबाव को मापता है जिस पर एक सामग्री टूटने वाली है, तन्य शक्ति सामग्री की क्षमता को तोड़ने से पहले झुकने और विकृत करने का प्रतिनिधित्व करती है।
थ्री-पॉइंट बेंड टेस्ट
एक सामग्री के बंधन शक्ति, या टूटने के मापांक का निर्धारण करने के लिए इंजीनियर तीन-बिंदु मोड़ परीक्षण का उपयोग करते हैं। केंद्र बिंदु लोडिंग परीक्षण के विपरीत, यह विधि बीम की सामग्री के साथ दो अलग-अलग बलों का उपयोग करती है जो इसे तीन बराबर भागों में विभाजित करती है।
जैसे ही लागू बल सामग्री को मोड़ते हैं, चाहे वह लकड़ी, सीमेंट या कोई अन्य पदार्थ हो, वे तापमान का ट्रैक रखते हैं और तनाव के जवाब में सामग्री में कण कैसे वितरित होते हैं। वे यह सुनिश्चित करने के लिए ऐसा करते हैं कि सामग्री इमारतों या अन्य परियोजनाओं के लिए नींव जैसे अनुप्रयोगों में दबाव का सामना कर सकती है।
जैसा कि इंजीनियर अलग-अलग मात्रा में बल के जवाब में सामग्री खुद को कैसे विस्थापित करते हैं, इसका ग्राफ बनाते हैं, वे अध्ययन करते हैं कि सामग्री कैसे विरूपण से गुजरती है। फिर वे यंग के मापांक और टूटने के मापांक की गणना कर सकते हैं।
ताकत के घटक
सीमेंट मैट्रिक्स के लिए, सिविल इन्फ्रास्ट्रक्चर में उपयोग की जाने वाली एक प्रकार की सामग्री, कार्बन फाइबर, नैनोफाइबर या नैनोट्यूब जो सामग्री बनाते हैं, संरचनात्मक ताकत प्रदान करते हैं। आप सीमेंट मैट्रिक्स के इन घटकों का उपयोग हानिकारक विकिरण के संवेदन, विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण और पदार्थों को संक्षारक होने से रोकने में कर सकते हैं।
इन सीमेंट मैट्रिक्स को बनाने वाले घटकों के प्रकार के आधार पर, आप भौतिक और रासायनिक के लिए उनका अध्ययन कर सकते हैं गर्मी और बिजली के प्रति संवेदनशीलता, करंट का संचालन करने की क्षमता और स्टोर या ट्रांसफर करने की क्षमता जैसे गुण तपिश।
कुछ सामग्री नैनोमीटर पैमाने पर अनाज के आकार के कंपोजिट का उपयोग करती हैं। इन नैनोकम्पोजिट-आधारित पदार्थों में लोच के मापांक के लिए उच्च मूल्य होते हैं, दबाव में होने पर सामग्री पर तनाव कितनी जल्दी बदल जाता है। नैनोस्केल पर अणुओं की रासायनिक व्यवस्था का मतलब है कि इन सामग्रियों में अधिक तन्यता ताकत, कठोरता, कठोरता और खराब होने का प्रतिरोध है।