Plane Stress vs. Plane Strain (පැහැදිලි කර ඇත) - සියලු වෙනස්කම්
අන්තර්ගත වගුව
ඔබ අවකාශ-කාලය සලකා බැලුවහොත්, ඔබ අවට ලෝකය ත්‍රිමාන වේ - නැතහොත් සමහර විට සිව්මාන වේ. එසේ වුවද, ආකෘති නිර්මාණය සහ ගණනය කිරීම් මත ඉතිරි කර ගැනීම සඳහා ඉංජිනේරු විශ්ලේෂණයේදී 2D ආසන්න කිරීම් බොහෝ විට භාවිතා වේ.
ප්ලේන් ආතති සහ වික්‍රියාව පිළිබඳ සංකල්පය පරිමිත මූලද්‍රව්‍ය විශ්ලේෂණය සහ සාමාන්‍යයෙන් ඝන යාන්ත්‍ර විද්‍යාවේදී ඔබට නිතරම ඇසෙන දෙයකි, නමුත් කුමක්ද? එය අදහස් කරන්නේද?
තල ආතතිය සහ තලයේ ආතතිය අතර ප්‍රධාන වෙනස නම්, ගණිතමය වශයෙන් ආදර්ශයට ගත් පරිදි, තල ආතතිය යථාර්ථයේ පැවතිය නොහැකි අතර තලයේ ආතතිය යථාර්ථයේ පැවතිය හැකිය.
තල ආතති ගැටළු ඝනකම හරහා ආතතියේ විචලනය නොසලකා හරියි. අත්‍යවශ්‍යයෙන්ම, තල ආතතිය යනු ගණිතමය ආසන්න අගයක් වන අතර, ප්ලේන් වික්‍රියා යනු සංරචකවල සත්‍ය තත්වයකි.
තවද, තල ආතති ක්‍රමය ඉතා තුනී වස්තූන් සඳහා භාවිතා වේ. මෙම අවස්ථාවේ දී, ගුවන් යානයෙන් පිටත දිශාවන්හි ආතතිය ශුන්ය ලෙස උපකල්පනය කෙරේ. ආතතිය පවතින්නේ තලය තුළ පමණි.
ඊට ප්‍රතිවිරුද්ධව, ඝන වස්තූන් සඳහා ප්ලේන් වික්‍රියා ක්‍රමය භාවිතා වේ. එය තලයෙන් පිටත දිශාවන්හි ඇති සියලුම වික්‍රියා ශුන්‍යයට සමාන වන අතර තලය තුළ පමණක් පවතින බව උපකල්පනය කරයි.
අපි මෙම සංකල්ප විස්තරාත්මකව සාකච්ඡා කරමු.
ප්ලේන් ආතති විශ්ලේෂණය FEA හි අනිවාර්ය අංගයකි.
ආතතිය සහ ආතතිය යන්නෙන් අදහස් කරන්නේ කුමක්ද?
ආතති සහ වික්‍රියා යනු වස්තූන් විකෘති කිරීමට හේතු වන බලවේග විස්තර කිරීමට භෞතික විද්‍යාවේ භාවිතා වන පද දෙකකි. ඒද්රව්යයේ ආතතිය යනු එහි ඒකක ප්රදේශය මත ක්රියා කරන බලයයි. ආතතිය යටතේ ශරීරයක් විසින් දරන උත්සාහය වික්‍රියා ලෙස හැඳින්වේ.
විකෘති බලය යෙදූ විට වස්තුවක විරූපණය සිදුවේ. වස්තුව එහි මුල් හැඩයට සහ ප්‍රමාණයට නැවත ගෙන ඒම සඳහා ප්‍රතිවිරුද්ධ බලයක් එහි ඇතුළත ජනනය වේ. ප්‍රතිස්ථාපන බලයේ විශාලත්වය සහ දිශාව ව්‍යවහාරික විකෘති බලයට සමාන වේ. ආතතිය යනු ඒකක ප්‍රදේශයකට මෙම ප්‍රතිස්ථාපන බලය මැනීමයි.
ආතතිය යන්නෙන් අදහස් වන්නේ ආතතිය නිසා ඇතිවන සිරුරේ විකෘතිතාවයි . සමතුලිත ශරීරයක් ආතතියට ලක් වූ විට, ආතතිය ඇති වේ. යම් වස්තුවක් එහි යෙදෙන වික්‍රියාව හේතුවෙන් එය අඩු කිරීමට හෝ දිගු කිරීමට හැකිය. භාගික වෙනසක් ලෙස, වික්‍රියාව පරිමාව, දිග හෝ ජ්‍යාමිතිය වැඩි වීමක් ලෙස අර්ථ දැක්විය හැක. එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස එහි මානයන් නොමැත.
විවිධ ද්විමාන ව්‍යුහයන් සඳහා ඔබට තල ආතතිය විශ්ලේෂණය කළ හැකිය.
තල ආතතිය යනු කුමක්ද?
ප්ලේන් ආතතිය යනු සාමාන්‍ය ආතතියක්, 0ක් යොදන්නේ නැති, සහ x-y තලයට ලම්බකව Oyz සහ Orz යන ෂියර් ආතතීන් යොදන්නේ නැති ආතති තත්වයක් ලෙසයි.
ශූන්‍ය නොවන ආතති සංරචක සියල්ලම තනි තලයක (එනම්, ආතතියේ ද්වි-අක්ෂීය තත්වයක්) පවතින විට තල ආතතිය ඇතිවේ. සිහින් බිත්ති සහිත ප්ලාස්ටික් කොටස් බොහෝ විට මෙම ආතති තත්ත්වයෙන් පීඩා විඳිති, එහිදී σ3 <<< σ1, σ2. මතුපිටට සමාන්තරව ක්රියා කරන ආතති වලින් ඉතා කුඩා කොටසක් පමණක් ඝනකම වර්ධනය වේදිශාව.
ප්ලේන් වික්‍රියා යනු කුමක්ද?
ප්ලේන් වික්‍රියා යනු තලයකට සමාන්තර දිශාවකට ද්‍රව්‍ය විස්ථාපනය වූ විට සිදුවන සිරුරක භෞතික විරූපණයයි. ප්ලේන් වික්‍රියා සිදු වන විට ලෝහ ආතති විඛාදනයට ගොදුරු වේ.
“ප්ලේන්-ස්ට්‍රේන්” යන යෙදුමෙන් අදහස් කරන්නේ වික්‍රියාව සිදු විය හැක්කේ තලය තුළ පමණක් වන අතර එයින් අදහස් කරන්නේ තලයෙන් පිටත වික්‍රියා නොමැති බවයි. සිදුවනු ඇත. මෙම අවස්ථාවෙහිදී, මායිම් තත්ත්වය ගුවන් යානයෙන් පිටත දිශාවට චලනය වීම වළක්වයි. චලනය සීමා වී ඇති නිසා ගුවන් යානයෙන් පිටත ආතතිය නොපවතී. ඒ වෙනුවට, චලනය ස්ථාවර වීම හේතුවෙන්, ආතතිය ජනනය වනු ඇත.
තල ආතතිය සහ වික්‍රියාව අතර වෙනස්කම්
තල ආතතිය සහ වික්‍රියා එකිනෙක සම්බන්ධ වන්නේ ආතතිය නිපදවන ආතතියට සමාන වන බැවිනි. තවමත්, ඔවුන්ට තරමක් වෙනස්කම් තිබේ.
තල ආතතිය යොදන විට, මූලද්‍රව්‍යයේ ඝනකමෙහි වික්‍රියා ඇති විය හැක. මේ අනුව, මූලද්‍රව්‍යය දිග හැරෙන විට තුනී වන අතර, එය සම්පීඩිත වූ විට ඝන බවට පත් වේ.
අනෙක් අතට, ගුවන් යානයේ වික්‍රියා අතරතුර, විරූපණයන් නිසා තලයෙන් පිටත විරූපණයන් (ඝනකම) සිදු විය නොහැක. සම්පූර්ණයෙන්ම සවි කර ඇත. මේ ආකාරයට, තලය තලය තුළ ආතතිය ලබා ගන්නා අතර තලයෙන් පිටත දිශාවට ආතතිය ගොඩනැගේ.
මෙයට අමතරව, මෙම විශ්ලේෂණ දෙකටම බෙහෙවින් වෙනස් භාවිතයක් ඇත.
පෙට්ටි වැනි ගුවන් යානා වලින් සාපේක්ෂව සීමිත ගැඹුරක් සහිත මූලද්‍රව්‍ය විශ්ලේෂණය කිරීම සඳහා තල ආතතිය සාමාන්‍යයෙන් සුදුසු වේ.හෝ බර සිලින්ඩර. සාමාන්‍යයෙන් මෙම විශ්ලේෂණය සිදු කළ හැක්කේ ව්‍යුහාත්මක හෝ සාමාන්‍ය FE මෘදුකාංගයක් භාවිතයෙන් මිස භූ තාක්‍ෂණික විශ්ලේෂණ මෘදුකාංගයක් භාවිතයෙන් පමණි.
ඊට ප්‍රතිවිරුද්ධව, ප්ලේන් වික්‍රියා මගින් අනන්ත ගැඹුරකින් යුත් මූලද්‍රව්‍යවල හරස්කඩ විශ්ලේෂණය කිරීමට භාවිතා කළ හැක. තලයක හෝ රේඛීය ව්‍යුහයක, සාමාන්‍යයෙන් නියත හරස්කඩ සහිත, ඒවායේ හරස්කඩ ප්‍රමාණයට සාපේක්ෂව අනන්ත ලෙස සැලකිය හැකි දිග සහ බර යටතේ නොසැලකිය හැකි දිග වෙනස්කම් ඇති.
මෙන්න සැසඳීමේ වගුවක් ගුවන් යානා ආතතිය සහ ඔබ සඳහා වෙහෙස අතර:
| ප්ලේන් ආතතිය | ප්ලේන් වික්‍රියා |
| තල ආතතිය යනු ගණිතමය ආසන්න අගයකි. | තල වික්‍රියාව භෞතික වශයෙන් සංරචක තුළ පවතී. |
| තල ආතතිය අතරතුර, තලයෙන් පිටත විරූපණය සිදුවේ. | තලයේ ආතතිය අතරතුර, සීමා සහිත චලනය හේතුවෙන් ගුවන් යානයෙන් පිටත විරූපණය කළ නොහැක. |
| සීමිත ගැඹුර (සිහින් වස්තූන්) සහිත වස්තූන් සඳහා එය භාවිතා වේ. ). | එය අපරිමිත ගැඹුර (ඝන වස්තූන්) සහිත වස්තූන් සඳහා භාවිතා වේ. |
| තලය තුළ ආතතිය, ආතතියේ එක් අංගයක් ශුන්ය (z සංරචකය) ලෙස උපකල්පනය කෙරේ. ). | තලය තුළ වික්‍රියා, වික්‍රියාවල එක් අංගයක් ශුන්ය (z සංරචකය) ලෙස උපකල්පනය කෙරේ. |
ප්ලේන් ආතති VS වික්‍රියාව.
බලන්න: පිරිමියෙකු සහ ගැහැනියක අතර අඟල් 7ක ලොකු උස වෙනසක්ද? (ඇත්ත වශයෙන්ම) - සියලු වෙනස්කම්ප්ලේන් ස්ට්‍රෙස්ට් සහ ප්ලේන් ස්ට්‍රේන් යන සංකල්ප පැහැදිලි කරන කුඩා වීඩියෝ පටයක් මෙන්න.
ප්ලේන් ස්ට්‍රෙස්ට් සහ ප්ලේන්වික්‍රියා.
ප්ලේන් ස්ට්‍රෙස් ඇතිවන්නේ කොහේද?
ප්ලේන් ආතති තත්වයන් ප්‍රධාන වශයෙන් මාන දෙකකින් සිදුවේ. ඔබ පිඟානක් ආතතිය යොදන මූලද්‍රව්‍යයක් ලෙස සලකන්නේ නම්, එය බොහෝ විට එහි මතුපිට ක්රියා කරයි.
තල ආතතිය ද්විමානද ත්‍රිමානද?
ඔබ දැනටමත් ඕනෑම දිශාවකට ආතතියේ අගය ශුන්ය ලෙස උපකල්පනය කරන බැවින් ගුවන්යානා ආතතිය සැමවිටම ද්විමාන තත්ත්වයකි.
තල ආතතිය උපරිමය යනු කුමක්ද?
තල ආතතියේ අගයන් දෙකක් ඇත, ඒවා නම්:
- තල ආතතියේ උපරිමය 6.3 ksi වේ
- උපරිම පිටතට- තලයේ ආතතිය ආසන්න වශයෙන් 10.2 ksi වේ
මෙම අගයන්ට අනුව, යානයෙන් පිටත තල ආතතිය ගුවන් යානය තුළ ඇති ආතතියට වඩා වැඩිය.
විවිධ වස්තූන් සඳහා ආතතිය සහ ආතතිය විශ්ලේෂණය කිරීමට ඔබට FEA භාවිතා කළ හැක.
ආතති පරිවර්තනයන් භාවිතා කරන්නේ කුමක් සඳහාද?
ආතති පරිවර්තනයක් සාමාන්‍යයෙන් භාවිතා කරනුයේ වෙනස් ලෙස නැඹුරු වූ මූලද්‍රව්‍යයක ආතතිය තීරණය කිරීමටය.
වස්තුවක් කොතැනක හෝ තැබූ විට බහුවිධ බලවේගවල ක්‍රියාකාරිත්වය හේතුවෙන් විවිධ බාහිර සාධකවලින් එය ආතතියට පත් වේ. මෙම ආතතියේ අගය වස්තුව පුරා සහ ආතති සාන්ද්‍රණයේ විවිධ ප්‍රදේශවල වෙනස් වේ. කෙසේ වෙතත්, මෙම ආතතිය එම වස්තුවේ සමුද්දේශ රාමුව මත රඳා පවතී.
ආතති පරිවර්තන විශ්ලේෂණ ශිල්පීය ක්‍රම භාවිතයෙන්, ඔබට ලබා දී ඇති ශරීරය මත ඇති කරන ආතතිය පහසුවෙන් මැනිය හැක.
අවසාන ගමන
- ආතතිය සහ ආතතිය යන දෙකම ඔබ ඝන යාන්ත්‍රික ක්ෂේත්‍රයට සම්බන්ධ නම් ඔබ අධ්‍යයනය කරන සහ ඇසෙන සංසිද්ධි වේ. සෑම වස්තුවක්ම, ද්විමාන හෝ ත්‍රිමාණ, මෙම බල දෙක අත්විඳියි. ඒවා දෙකම එකිනෙකට සම්බන්ධයි.
- තල ආතතිය පිළිබඳ සංකල්පය හුදෙක් ගණිතය මත පදනම් වූ ආසන්න අගයක් වන අතර, ගුවන් යානා වික්‍රියාව එහි සංරචක අනුව භෞතිකව පිටවෙයි.
- ඔබට තල ආතති විශ්ලේෂණය භාවිතා කළ හැකිය. අසීමිත ගැඹුරේ වස්තූන් විශ්ලේෂණය කරන තල වික්‍රියා මෙන් නොව සීමිත ගැඹුරක් සහිත තුනී වස්තුවකි.
- තලය තුළ ආතතිය, එක් සංරචකයක් දිගේ ඇති ආතතිය සෑම විටම ශුන්ය වේ. අනෙක් අතට, ප්ලේන් වික්‍රියා එක දිශාවකට ඇති වික්‍රියාව ශුන්ය ලෙස උපකල්පනය කරයි.
- තල ආතතිය ගුවන් යානයෙන් පිටත විරූපණයට හේතු වන අතර තලයේ වික්‍රියාව ගුවන් යානයෙන් පිටත විරූපණයකට ඉඩ නොදේ.
ආශ්‍රිත ලිපි
2 Pi r & Pi r Squared: වෙනස කුමක්ද?
බලන්න: "නවීකරණය කරන ලද", "වාරික නවීකරණය කරන ලද", සහ "පෙර අයිති" (GameStop සංස්කරණය) - සියලු වෙනස්කම්දෛශික සහ ටෙන්සර් අතර වෙනස කුමක්ද? (පැහැදිලි කර ඇත)
දෛශික සමඟ ගනුදෙනු කිරීමේදී විකලාංග, සාමාන්‍ය සහ ලම්බක අතර වෙනස කුමක්ද? (පැහැදිලි කර ඇත)
