प्रभाव (यांत्रिकी): Difference between revisions
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सामान्य गति पर, पूरी तरह से [[ अयोग्य टकराव |अयोग्य टकराव]] के दौरान, एक प्रक्षेप्य द्वारा मारा गया एक वस्तु विकृत हो जाती है, और यह [[ विरूपण |विरूपण]] टक्कर के अधिकांश या सभी बल को अवशोषित कर लेता है। ऊर्जा के संरक्षण के दृष्टिकोण से देखा गया, प्रक्षेप्य की [[ गतिज ऊर्जा |गतिज ऊर्जा]] ऊष्मा और ध्वनि ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप टकराने वाली वस्तु में विकृतियाँ और कंपन होते हैं। चूँकि, ये विकृति और कंपन तुरंत नहीं हो सकते। एक उच्च-वेग टकराव (एक प्रभाव) इन विकृतियों और कंपनों के होने के लिए पर्याप्त समय प्रदान नहीं करता है। इस प्रकार, टकराई हुई सामग्री ऐसा व्यवहार करती है जैसे कि यह अन्यथा की तुलना में अधिक भंगुर होती है, और लागू बल का अधिकांश भाग सामग्री को फ्रैक्चर करने में चला जाता है। या, इसे देखने का एक और तरीका यह है कि सामग्री वास्तव में लंबे समय के पैमाने की तुलना में कम समय के पैमाने पर अधिक भंगुर होती है, यह [[ समय-तापमान सुपरपोजिशन |समय-तापमान सुपरपोजिशन]] से संबंधित है। [[ लोच के मापांक |लोच के मापांक]] में वृद्धि के साथ प्रभाव प्रतिरोध घटता है, जिसका अर्थ है कि कठोर सामग्री का प्रभाव प्रतिरोध कम होगा। लचीली सामग्री में बेहतर प्रभाव प्रतिरोध होगा। | सामान्य गति पर, पूरी तरह से [[ अयोग्य टकराव |अयोग्य टकराव]] के दौरान, एक प्रक्षेप्य द्वारा मारा गया एक वस्तु विकृत हो जाती है, और यह [[ विरूपण |विरूपण]] टक्कर के अधिकांश या सभी बल को अवशोषित कर लेता है। ऊर्जा के संरक्षण के दृष्टिकोण से देखा गया, प्रक्षेप्य की [[ गतिज ऊर्जा |गतिज ऊर्जा]] ऊष्मा और ध्वनि ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप टकराने वाली वस्तु में विकृतियाँ और कंपन होते हैं। चूँकि, ये विकृति और कंपन तुरंत नहीं हो सकते। एक उच्च-वेग टकराव (एक प्रभाव) इन विकृतियों और कंपनों के होने के लिए पर्याप्त समय प्रदान नहीं करता है। इस प्रकार, टकराई हुई सामग्री ऐसा व्यवहार करती है जैसे कि यह अन्यथा की तुलना में अधिक भंगुर होती है, और लागू बल का अधिकांश भाग सामग्री को फ्रैक्चर करने में चला जाता है। या, इसे देखने का एक और तरीका यह है कि सामग्री वास्तव में लंबे समय के पैमाने की तुलना में कम समय के पैमाने पर अधिक भंगुर होती है, यह [[ समय-तापमान सुपरपोजिशन |समय-तापमान सुपरपोजिशन]] से संबंधित है। [[ लोच के मापांक |लोच के मापांक]] में वृद्धि के साथ प्रभाव प्रतिरोध घटता है, जिसका अर्थ है कि कठोर सामग्री का प्रभाव प्रतिरोध कम होगा। लचीली सामग्री में बेहतर प्रभाव प्रतिरोध होगा। | ||
स्थैतिक लोडिंग स्थितियों की तुलना में विभिन्न सामग्रियां प्रभाव में | स्थैतिक लोडिंग स्थितियों की तुलना में विभिन्न सामग्रियां प्रभाव में अधिक भिन्न तरीकों से व्यवहार कर सकती हैं। [[ इस्पात |इस्पात]] जैसी [[ नमनीय |नमनीय]] उच्च लोडिंग दरों पर अधिक भंगुर हो जाती है, और अगर पैठ नहीं होती है तो प्रभाव के विपरीत दिशा में [[ छींटेदार |छींटेदार]] हो सकती है। जिस तरह से खंड के माध्यम से गतिशील ऊर्जा वितरित की जाती है, वह भी इसकी प्रतिक्रिया निर्धारित करने में महत्वपूर्ण है। प्रोजेक्टाइल एक ठोस शरीर पर प्रभाव के बिंदु पर हर्ट्जियन संपर्क, बिंदु के नीचे संपीड़न तनाव के साथ, लेकिन थोड़ी दूरी पर [[ झुकने |झुकने]] वाले भार के साथ तनाव लागू करते हैं। चूंकि अधिकांश सामग्रियां संपीड़न की तुलना में [[ तनाव (भौतिकी) |तनाव]] में कमजोर होती हैं, यह वह क्षेत्र है जहां दरारें बनने और बढ़ने लगती हैं। | ||
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[[File:Impact wrench 01.jpg|thumb|left|{{cvt|1/2|in|mm|sigfig=3}} ड्राइव पिस्तौल-ग्रिप एयर इम्पैक्ट रिंच]]एक | [[File:Impact wrench 01.jpg|thumb|left|{{cvt|1/2|in|mm|sigfig=3}} ड्राइव पिस्तौल-ग्रिप एयर इम्पैक्ट रिंच]]एक कील को एक ही [[ हथौड़ा |हथौड़े]] के वार से कई तरह के प्रभावों से ठोका जाता है। ये उच्च वेग प्रभाव कील और सब्सट्रेट के बीच स्थिर घर्षण को दूर करते हैं। एक ढेर चालक एक ही अंत प्राप्त करता है, हालांकि बहुत बड़े पैमाने पर, भवन निर्माण और पुल नींव बनाने के लिए आमतौर पर सिविल निर्माण परियोजनाओं के दौरान उपयोग की जाने वाली विधि। एक प्रभाव रिंच एक उपकरण है जिसे बोल्ट को कसने या ढीला करने के लिए टोक़ प्रभाव प्रदान करने के लिए अभिप्राय किया गया है। सामान्य गति पर, बोल्ट पर लागू बल, घर्षण के माध्यम से, मेटिंग थ्रेड्स तक फैल जाएगा। चूँकि, प्रभाव की गति पर, बल बिखरने से पहले इसे स्थानांतरित करने के लिए बोल्ट पर कार्य करते हैं। [[ बोलिस्टीक्स |प्राक्षेपिकी]] में, गोलियां उन सतहों को पंचर करने के लिए प्रभाव बलों का उपयोग करते हैं जो अन्यथा पर्याप्त बलों का विरोध कर सकते थे। एक रबर शीट, उदाहरण के लिए, विशिष्ट बुलेट गति पर कांच की तरह अधिक व्यवहार करती है। यही है, यह टूट जाता है और खिंचाव या कंपन नहीं करता है। | ||
प्रभाव सिद्धांत के अनुप्रयोगों का क्षेत्र सामग्री प्रसंस्करण, प्रभाव परीक्षण, दानेदार मीडिया की गतिशीलता | प्रभाव सिद्धांत के अनुप्रयोगों का क्षेत्र सामग्री प्रसंस्करण के अनुकूलन, प्रभाव परीक्षण, दानेदार मीडिया की गतिशीलता से लेकर मानव शरीर, विशेष रूप से कूल्हे और घुटने के जोड़ों के बायोमैकेनिक्स से संबंधित चिकित्सा अनुप्रयोगों तक है।<ref>{{Cite book|last=Willert|first=Emanuel|url=https://www.springer.com/de/book/9783662602959|title=Stoßprobleme in Physik, Technik und Medizin: Grundlagen und Anwendungen|date=2020|publisher=Springer Vieweg|year=2020|isbn=978-3-662-60295-9|location=doi 10.1007/978-3-662-60296-6|doi=10.1007/978-3-662-60296-6|s2cid=212954456|language=de}}</ref> इसके अलावा, मोटर वाहन और सैन्य उद्योगों में इसके व्यापक अनुप्रयोग हैं।<ref>{{cite journal |last1=Islam |first1=Muhammed Kamrul |last2=Hazell |first2=Paul J. |last3=Escobedo |first3=Juan P. |last4=Wang |first4=Hongxu |title=Biomimetic armour design strategies for additive manufacturing: A review |journal=Materials & Design |date=July 2021 |volume=205 |pages=109730 |doi=10.1016/j.matdes.2021.109730|doi-access=free }}</ref> | ||
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[[File:Malibucrash.JPG|thumb|left|एक [[ वाहन रोलओवर ]] दुर्घटना में शामिल [[ शेवरले मालिबू ]]|257x257px]][[ सड़क यातायात दुर्घटना ]] | [[File:Malibucrash.JPG|thumb|left|एक [[ वाहन रोलओवर ]] दुर्घटना में शामिल [[ शेवरले मालिबू ]]|257x257px]][[ सड़क यातायात दुर्घटना |सड़क यातायात दुर्घटनाओं]] में सामान्यतः पर इम्पैक्ट लोडिंग शामिल होती है, जैसे कि जब कोई कार किसी ट्रैफिक [[ अंटा |अंटा]], वाटर [[ अग्नि हाईड्रेंट |हाईड्रेंट]] या पेड़ से टकराती है, तो नुकसान प्रभाव क्षेत्र में स्थानीयकृत होता है। जब वाहन टकराते हैं, तो क्षति वाहनों के सापेक्ष [[ वेग |वेग]] के साथ बढ़ जाती है, क्षति वेग के वर्ग के रूप में बढ़ जाती है क्योंकि यह प्रभाव गतिज ऊर्जा (1/2 mv2) है जो कि महत्व का चर है। कारों के प्रभाव प्रतिरोध को बेहतर बनाने के लिए बहुत अधिक डिज़ाइन प्रयास किए गए हैं ताकि उपयोगकर्ता की चोट को कम किया जा सके। इसे कई तरीकों से प्राप्त किया जा सकता है: उदाहरण के लिए ड्राइवर और यात्रियों को सुरक्षा सेल में बंद करके। सेल प्रबलित है इसलिए यह उच्च गति दुर्घटनाओं में जीवित रहेगा, और इसलिए उपयोगकर्ताओं की सुरक्षा करेगा। कोशिका के बाहर शरीर के खोल के हिस्सों को प्रगतिशील रूप से कुचलने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो अधिकांश गतिशील ऊर्जा को अवशोषित करता है जिसे प्रभाव से नष्ट किया जाना चाहिए। | ||
उत्पादों और सामग्री के मानक स्लैब दोनों पर उच्च भार के प्रभाव का आकलन करने के लिए विभिन्न प्रभाव परीक्षण का उपयोग किया जाता है। चरपी परीक्षण और इज़ोड परीक्षण मानकीकृत विधियों के दो उदाहरण हैं जो परीक्षण सामग्री के लिए व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। उत्पाद के प्रभावों का आकलन करने के लिए बॉल या प्रोजेक्टाइल ड्रॉप टेस्ट का उपयोग किया जाता है। | |||
कोलंबिया | कोलंबिया आपदा प्रभाव क्षति के कारण हुई थी जब [[ polyurethane |पॉलीयुरेथेन]] [[ झाग |झाग]] का एक हिस्सा स्पेस शटल के [[ कार्बन फाइबर |कार्बन फाइबर]] [[ समग्र सामग्री |समग्र सामग्री]] पर प्रभाव डालता था। चूँकि आपदा से पहले परीक्षण किए गए थे, परीक्षण के टुकड़े बूस्टर रॉकेट से दूर गिरने वाले चंक की तुलना में बहुत छोटे थे और खुले पंख से टकराए थे। | ||
जब नाजुक | जब नाजुक आइटम भेजे जाते हैं, तो प्रभाव और गिरने से उत्पाद को नुकसान हो सकता है। सुरक्षात्मक [[ पैकेजिंग |पैकेजिंग]] और [[ गद्दी |गद्दी]] झटके या प्रभाव की अवधि को बढ़ाकर चरम त्वरण को कम करने में मदद करते हैं।<ref> | ||
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यांत्रिकी में, प्रभाव एक उच्च बल या झटका होता है जो दो या दो से अधिक पिंडों के टकराने पर कम समय में लगाया जाता है। इस तरह के बल या त्वरण का सामान्यतः आनुपातिक रूप से लंबी अवधि में लगाए गए कम बल की तुलना में अधिक प्रभाव होता है। प्रभाव गंभीर रूप से निकायों के एक दूसरे के सापेक्ष वेग पर निर्भर करता है।
सामान्य गति पर, पूरी तरह से अयोग्य टकराव के दौरान, एक प्रक्षेप्य द्वारा मारा गया एक वस्तु विकृत हो जाती है, और यह विरूपण टक्कर के अधिकांश या सभी बल को अवशोषित कर लेता है। ऊर्जा के संरक्षण के दृष्टिकोण से देखा गया, प्रक्षेप्य की गतिज ऊर्जा ऊष्मा और ध्वनि ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप टकराने वाली वस्तु में विकृतियाँ और कंपन होते हैं। चूँकि, ये विकृति और कंपन तुरंत नहीं हो सकते। एक उच्च-वेग टकराव (एक प्रभाव) इन विकृतियों और कंपनों के होने के लिए पर्याप्त समय प्रदान नहीं करता है। इस प्रकार, टकराई हुई सामग्री ऐसा व्यवहार करती है जैसे कि यह अन्यथा की तुलना में अधिक भंगुर होती है, और लागू बल का अधिकांश भाग सामग्री को फ्रैक्चर करने में चला जाता है। या, इसे देखने का एक और तरीका यह है कि सामग्री वास्तव में लंबे समय के पैमाने की तुलना में कम समय के पैमाने पर अधिक भंगुर होती है, यह समय-तापमान सुपरपोजिशन से संबंधित है। लोच के मापांक में वृद्धि के साथ प्रभाव प्रतिरोध घटता है, जिसका अर्थ है कि कठोर सामग्री का प्रभाव प्रतिरोध कम होगा। लचीली सामग्री में बेहतर प्रभाव प्रतिरोध होगा।
स्थैतिक लोडिंग स्थितियों की तुलना में विभिन्न सामग्रियां प्रभाव में अधिक भिन्न तरीकों से व्यवहार कर सकती हैं। इस्पात जैसी नमनीय उच्च लोडिंग दरों पर अधिक भंगुर हो जाती है, और अगर पैठ नहीं होती है तो प्रभाव के विपरीत दिशा में छींटेदार हो सकती है। जिस तरह से खंड के माध्यम से गतिशील ऊर्जा वितरित की जाती है, वह भी इसकी प्रतिक्रिया निर्धारित करने में महत्वपूर्ण है। प्रोजेक्टाइल एक ठोस शरीर पर प्रभाव के बिंदु पर हर्ट्जियन संपर्क, बिंदु के नीचे संपीड़न तनाव के साथ, लेकिन थोड़ी दूरी पर झुकने वाले भार के साथ तनाव लागू करते हैं। चूंकि अधिकांश सामग्रियां संपीड़न की तुलना में तनाव में कमजोर होती हैं, यह वह क्षेत्र है जहां दरारें बनने और बढ़ने लगती हैं।
अनुप्रयोग
एक कील को एक ही हथौड़े के वार से कई तरह के प्रभावों से ठोका जाता है। ये उच्च वेग प्रभाव कील और सब्सट्रेट के बीच स्थिर घर्षण को दूर करते हैं। एक ढेर चालक एक ही अंत प्राप्त करता है, हालांकि बहुत बड़े पैमाने पर, भवन निर्माण और पुल नींव बनाने के लिए आमतौर पर सिविल निर्माण परियोजनाओं के दौरान उपयोग की जाने वाली विधि। एक प्रभाव रिंच एक उपकरण है जिसे बोल्ट को कसने या ढीला करने के लिए टोक़ प्रभाव प्रदान करने के लिए अभिप्राय किया गया है। सामान्य गति पर, बोल्ट पर लागू बल, घर्षण के माध्यम से, मेटिंग थ्रेड्स तक फैल जाएगा। चूँकि, प्रभाव की गति पर, बल बिखरने से पहले इसे स्थानांतरित करने के लिए बोल्ट पर कार्य करते हैं। प्राक्षेपिकी में, गोलियां उन सतहों को पंचर करने के लिए प्रभाव बलों का उपयोग करते हैं जो अन्यथा पर्याप्त बलों का विरोध कर सकते थे। एक रबर शीट, उदाहरण के लिए, विशिष्ट बुलेट गति पर कांच की तरह अधिक व्यवहार करती है। यही है, यह टूट जाता है और खिंचाव या कंपन नहीं करता है।
प्रभाव सिद्धांत के अनुप्रयोगों का क्षेत्र सामग्री प्रसंस्करण के अनुकूलन, प्रभाव परीक्षण, दानेदार मीडिया की गतिशीलता से लेकर मानव शरीर, विशेष रूप से कूल्हे और घुटने के जोड़ों के बायोमैकेनिक्स से संबंधित चिकित्सा अनुप्रयोगों तक है।[2] इसके अलावा, मोटर वाहन और सैन्य उद्योगों में इसके व्यापक अनुप्रयोग हैं।[3]
प्रभाव से नुकसान होता है
सड़क यातायात दुर्घटनाओं में सामान्यतः पर इम्पैक्ट लोडिंग शामिल होती है, जैसे कि जब कोई कार किसी ट्रैफिक अंटा, वाटर हाईड्रेंट या पेड़ से टकराती है, तो नुकसान प्रभाव क्षेत्र में स्थानीयकृत होता है। जब वाहन टकराते हैं, तो क्षति वाहनों के सापेक्ष वेग के साथ बढ़ जाती है, क्षति वेग के वर्ग के रूप में बढ़ जाती है क्योंकि यह प्रभाव गतिज ऊर्जा (1/2 mv2) है जो कि महत्व का चर है। कारों के प्रभाव प्रतिरोध को बेहतर बनाने के लिए बहुत अधिक डिज़ाइन प्रयास किए गए हैं ताकि उपयोगकर्ता की चोट को कम किया जा सके। इसे कई तरीकों से प्राप्त किया जा सकता है: उदाहरण के लिए ड्राइवर और यात्रियों को सुरक्षा सेल में बंद करके। सेल प्रबलित है इसलिए यह उच्च गति दुर्घटनाओं में जीवित रहेगा, और इसलिए उपयोगकर्ताओं की सुरक्षा करेगा। कोशिका के बाहर शरीर के खोल के हिस्सों को प्रगतिशील रूप से कुचलने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो अधिकांश गतिशील ऊर्जा को अवशोषित करता है जिसे प्रभाव से नष्ट किया जाना चाहिए।
उत्पादों और सामग्री के मानक स्लैब दोनों पर उच्च भार के प्रभाव का आकलन करने के लिए विभिन्न प्रभाव परीक्षण का उपयोग किया जाता है। चरपी परीक्षण और इज़ोड परीक्षण मानकीकृत विधियों के दो उदाहरण हैं जो परीक्षण सामग्री के लिए व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। उत्पाद के प्रभावों का आकलन करने के लिए बॉल या प्रोजेक्टाइल ड्रॉप टेस्ट का उपयोग किया जाता है।
कोलंबिया आपदा प्रभाव क्षति के कारण हुई थी जब पॉलीयुरेथेन झाग का एक हिस्सा स्पेस शटल के कार्बन फाइबर समग्र सामग्री पर प्रभाव डालता था। चूँकि आपदा से पहले परीक्षण किए गए थे, परीक्षण के टुकड़े बूस्टर रॉकेट से दूर गिरने वाले चंक की तुलना में बहुत छोटे थे और खुले पंख से टकराए थे।
जब नाजुक आइटम भेजे जाते हैं, तो प्रभाव और गिरने से उत्पाद को नुकसान हो सकता है। सुरक्षात्मक पैकेजिंग और गद्दी झटके या प्रभाव की अवधि को बढ़ाकर चरम त्वरण को कम करने में मदद करते हैं।[4]
यह भी देखें
- Charpy प्रभाव परीक्षण
- बहाली का गुणांक
- संपीड़न (भौतिक)
- कुशनिंग
- गिरावट कारक
- चालक पर प्रभाव
- प्रभाव सेंसर
- कारगर रिंच
- आवेग (भौतिकी)
- इज़ोड प्रभाव शक्ति परीक्षण
- झटका (भौतिकी)
- सड़क यातायात दुर्घटना
- सदमे (यांत्रिकी)
- शॉक डेटा लकड़हारा
- तनाव (भौतिकी)
- बट्टे खाते डालना
संदर्भ
- ↑ Consumer Product Safety Commission. "Safety Standard for Bicycle Helmets" (PDF). Final Rule 16 CFR Part 1203. Archived from the original (PDF) on 24 September 2006. Retrieved 3 December 2014.
- ↑ Willert, Emanuel (2020). Stoßprobleme in Physik, Technik und Medizin: Grundlagen und Anwendungen (in Deutsch). doi 10.1007/978-3-662-60296-6: Springer Vieweg. doi:10.1007/978-3-662-60296-6. ISBN 978-3-662-60295-9. S2CID 212954456.
{{cite book}}: CS1 maint: date and year (link) CS1 maint: location (link) - ↑ Islam, Muhammed Kamrul; Hazell, Paul J.; Escobedo, Juan P.; Wang, Hongxu (July 2021). "Biomimetic armour design strategies for additive manufacturing: A review". Materials & Design. 205: 109730. doi:10.1016/j.matdes.2021.109730.
- ↑
"Package Cushioning Design". MIL-HDBK 304C. DoD. 1997.
{{cite journal}}: Cite journal requires|journal=(help)
स्रोत
- गोल्डस्मिथ, डब्ल्यू। (1960)।प्रभाव: ठोस प्रकाशनों को टकराने का सिद्धांत और शारीरिक व्यवहार, ISBN 0-486-42004-3
- Poursartip, A. (1993)।उच्च वेग, जर्नल ऑफ कंपोजिट्स टेक्नोलॉजी एंड रिसर्च, 15 (1) पर इंस्ट्रूमेंटेड इम्पैक्ट टेस्टिंग।
- टोरोपोव, एआई।(1998)।प्रभाव परीक्षण उपकरणों का गतिशील अंशांकन, परीक्षण और मूल्यांकन के जर्नल, 24 (4)।
श्रेणी: फ्रैक्चर यांत्रिकी श्रेणी: यांत्रिक विफलता मोड श्रेणी: टक्कर
