மகசூல் வலிமை

மகசூல் வலிமை என்றால் என்ன?#

மகசூல் வலிமை என்பது ஒரு பொருளின் நிரந்தர உருக்குலைவை ஏற்படுத்த தேவையான அழுத்தத்தின் அளவைக் குறிக்கும் ஒரு பொருள் பண்பு ஆகும். பொறியியல் வடிவமைப்பில் இது ஒரு முக்கியமான அளவுருவாகும், ஏனெனில் ஒரு பொருள் நெகிழ் உருக்குலைவுக்கு உட்படாமல் தாங்கக்கூடிய அதிகபட்ச சுமையை இது தீர்மானிக்கிறது.

முக்கிய புள்ளிகள்#

• மகசூல் வலிமை என்பது ஒரு பொருள் நெகிழ்வாக உருக்குலையத் தொடங்கும் அழுத்தமாகும்.
• இது ஒரு பொருளின் நிரந்தர உருக்குலைவுக்கான எதிர்ப்பின் அளவீடு ஆகும்.
• மகசூல் வலிமை பொதுவாக இழுவிசை சோதனை செய்வதன் மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.
• ஒரு பொருளின் மகசூல் வலிமை அதன் கலவை, நுண்ணமைப்பு மற்றும் வெப்ப சிகிச்சை ஆகியவற்றால் பாதிக்கப்படுகிறது.
• மகசூல் வலிமை பொறியியல் வடிவமைப்பில் ஒரு முக்கியமான அளவுருவாகும், ஏனெனில் ஒரு பொருள் நெகிழ் உருக்குலைவுக்கு உட்படாமல் தாங்கக்கூடிய அதிகபட்ச சுமையை இது தீர்மானிக்கிறது.

மகசூல் வலிமை சூத்திரம்#

மகசூல் வலிமை என்பது ஒரு பொருளின் நிரந்தர உருக்குலைவை ஏற்படுத்த தேவையான அழுத்தத்தின் அளவை அளவிடும் ஒரு பொருள் பண்பு ஆகும். பொறியியல் வடிவமைப்பில் இது ஒரு முக்கியமான அளவுருவாகும், ஏனெனில் ஒரு பொருள் நெகிழ் உருக்குலைவுக்கு உட்படாமல் தாங்கக்கூடிய அதிகபட்ச சுமையை இது தீர்மானிக்கிறது.

சூத்திரம்#

ஒரு பொருளின் மகசூல் வலிமையை பின்வரும் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி தீர்மானிக்கலாம்:

$$ Yield strength = Ultimate tensile strength / Factor of safety $$

இங்கு:

• மகசூல் வலிமை என்பது பொருள் நெகிழ்வாக உருக்குலையத் தொடங்கும் அழுத்தமாகும்.
• இறுதி இழுவிசை வலிமை என்பது பொருள் தோல்வியடையும் முன்பு அது தாங்கக்கூடிய அதிகபட்ச அழுத்தமாகும்.
• பாதுகாப்புக் காரணி என்பது பொருள் பண்புகள் மற்றும் வடிவமைப்பு நிலைமைகளில் உள்ள நிச்சயமற்ற தன்மைகளைக் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப் பயன்படும் ஒரு எண்ணாகும்.

எடுத்துக்காட்டு#

எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு பொருளின் இறுதி இழுவிசை வலிமை 100 MPa மற்றும் பாதுகாப்புக் காரணி 2 ஆக இருந்தால், அதன் மகசூல் வலிமை 50 MPa ஆக இருக்கும். இதன் பொருள், அந்தப் பொருள் நெகிழ் உருக்குலைவுக்கு உட்படாமல் 50 MPa அதிகபட்ச அழுத்தத்தைத் தாங்கக்கூடியது.

ஒரு பொருளின் மகசூல் வலிமை என்பது பல்வேறு பொறியியல் பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு முக்கியமான பொருள் பண்பு ஆகும். இது ஒரு பொருளின் நிரந்தர உருக்குலைவை ஏற்படுத்த தேவையான அழுத்தத்தின் அளவீடு ஆகும், மேலும் ஒரு பொருள் நெகிழ் உருக்குலைவுக்கு உட்படாமல் தாங்கக்கூடிய அதிகபட்ச சுமையை தீர்மானிக்க இது பயன்படுத்தப்படுகிறது.

அழுத்தம்-திரிபு வளைவு#

அழுத்தம்-திரிபு வளைவு என்பது ஒரு பொருளில் அழுத்தம் மற்றும் திரிபு ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான உறவின் வரைகலைப் பிரதிநிதித்துவம் ஆகும். ஒரு பொருளின் இயந்திர பண்புகளை, அதன் மகசூல் வலிமை, இறுதி இழுவிசை வலிமை மற்றும் மீள் குணகம் போன்றவற்றை தீர்மானிக்க இது பயன்படுத்தப்படுகிறது.

அழுத்தம்#

அழுத்தம் என்பது ஒரு பொருளில் செயல்படும் அலகு பரப்பளவிற்கான விசையாகும். ஒரு பொருளில் பயன்படுத்தப்படும் விசையை அந்தப் பொருளின் குறுக்குவெட்டுப் பரப்பளவால் வகுப்பதன் மூலம் இது கணக்கிடப்படுகிறது. அழுத்தத்தின் SI அலகு பாஸ்கல் (Pa) ஆகும், இது ஒரு சதுர மீட்டருக்கு ஒரு நியூட்டனுக்கு (N/m²) சமமானது.

திரிபு#

திரிபு என்பது சுமையின் கீழ் ஒரு பொருளின் உருக்குலைவு ஆகும். ஒரு பொருளின் நீளத்தில் ஏற்படும் மாற்றத்தை அதன் அசல் நீளத்தால் வகுப்பதன் மூலம் இது கணக்கிடப்படுகிறது. திரிபின் SI அலகு மீட்டர்/மீட்டர் (m/m) ஆகும், இது திரிபு அலகு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.

அழுத்தம்-திரிபு வளைவு#

அழுத்தம்-திரிபு வளைவு என்பது ஒரு பொருளுக்கான அழுத்தத்திற்கும் திரிபிற்கும் இடையேயான வரைபடமாகும். இந்த வளைவை மூன்று பகுதிகளாகப் பிரிக்கலாம்:

• மீள் பகுதி: மீள் பகுதியில், பொருள் மீள்தன்மையுடன் உருக்குலைகிறது, அதாவது சுமை நீக்கப்பட்டவுடன் அது அதன் அசல் வடிவத்திற்குத் திரும்பும். மீள் பகுதியில் அழுத்தம்-திரிபு வளைவின் சாய்வு மீள் குணகம் அல்லது யங்கின் குணகம் ஆகும்.
• நெகிழ் பகுதி: நெகிழ் பகுதியில், பொருள் நெகிழ்வாக உருக்குலைகிறது, அதாவது சுமை நீக்கப்பட்ட பின்னரும் அது அதன் அசல் வடிவத்திற்குத் திரும்பாது. பொருள் நெகிழ்வாக உருக்குலையத் தொடங்கும் அழுத்தம் மகசூல் வலிமை என்று அழைக்கப்படுகிறது.
• தோல்விப் பகுதி: தோல்விப் பகுதியில், பொருள் தோல்வியடைகிறது, அதாவது அது உடைந்து அல்லது கிழிந்து போகிறது. பொருள் தோல்வியடையும் அழுத்தம் இறுதி இழுவிசை வலிமை என்று அழைக்கப்படுகிறது.

அழுத்தம்-திரிபு வளைவுகளின் பயன்பாடுகள்#

அழுத்தம்-திரிபு வளைவுகள் பொருட்களின் இயந்திர பண்புகளை, அவற்றின் மகசூல் வலிமை, இறுதி இழுவிசை வலிமை மற்றும் மீள் குணகம் போன்றவற்றை தீர்மானிக்கப் பயன்படுகின்றன. இந்த பண்புகள் பாதுகாப்பான மற்றும் திறமையான கட்டமைப்புகள் மற்றும் இயந்திரங்களை வடிவமைப்பதற்கு முக்கியமானவை.

அழுத்தம்-திரிபு வளைவுகள் வெப்பநிலை, அழுத்தம் மற்றும் சுமையேற்ற விகிதம் போன்ற வெவ்வேறு நிலைமைகளின் கீழ் பொருட்களின் நடத்தையைப் படிப்பதற்கும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்தத் தகவல்கள் புதிய பொருட்களை உருவாக்கவும், இருக்கும் பொருட்களின் செயல்திறனை மேம்படுத்தவும் பயன்படுத்தப்படலாம்.

அழுத்தம்-திரிபு வளைவுகள் பொருட்களின் இயந்திர பண்புகளைப் புரிந்துகொள்வதற்கான ஒரு மதிப்புமிக்க கருவியாகும். அவை பாதுகாப்பான மற்றும் திறமையான கட்டமைப்புகள் மற்றும் இயந்திரங்களை வடிவமைக்கவும், வெவ்வேறு நிலைமைகளின் கீழ் பொருட்களின் நடத்தையைப் படிக்கவும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

மகசூல் வலிமை வரைபடம்#

மகசூல் வலிமை வரைபடம் என்பது ஒரு பொருளின் மகசூல் வலிமைக்கும் அதன் நெகிழ் திரிபிற்கும் இடையேயான உறவின் வரைகலைப் பிரதிநிதித்துவம் ஆகும். இது ஒரு வகை அழுத்தம்-திரிபு வளைவு ஆகும், இது பொருளின் மகசூல் வலிமையை தீர்மானிக்கப் பயன்படுகிறது, இது பொருள் நெகிழ்வாக உருக்குலையத் தொடங்கும் அழுத்தமாகும்.

மகசூல் வலிமை#

மகசூல் வலிமை என்பது ஒரு பொருள் நெகிழ் உருக்குலைவுக்கு உட்படாமல் தாங்கக்கூடிய அதிகபட்ச அழுத்தமாகும். இது கூறுகள் மற்றும் கட்டமைப்புகளை வடிவமைக்கவும் பொறியியல் செய்யவும் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு முக்கியமான இயந்திர பண்பு ஆகும். ஒரு பொருளின் மகசூல் வலிமை அந்தப் பொருளின் கலவை, நுண்ணமைப்பு மற்றும் வெப்ப சிகிச்சை உள்ளிட்ட பல காரணிகளால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

மகசூல் வலிமை வரைபடம்#

மகசூல் வலிமை வரைபடம் என்பது ஒரு பொருளில் பயன்படுத்தப்படும் அழுத்தத்திற்கும் அதன் விளைவாக ஏற்படும் நெகிழ் திரிபிற்கும் இடையேயான வரைபடமாகும். வரைபடம் பொதுவாக இரண்டு பகுதிகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது: மீள் பகுதி மற்றும் நெகிழ் பகுதி.

• மீள் பகுதி: மீள் பகுதியில், பொருள் மீள்தன்மையுடன் உருக்குலைகிறது, அதாவது அழுத்தம் நீக்கப்பட்டவுடன் அது அதன் அசல் வடிவத்திற்குத் திரும்பும்.
• நெகிழ் பகுதி: நெகிழ் பகுதியில், பொருள் நெகிழ்வாக உருக்குலைகிறது, அதாவது அழுத்தம் நீக்கப்பட்ட பின்னரும் அது அதன் அசல் வடிவத்திற்குத் திரும்பாது.

மகசூல் வலிமை என்பது பொருள் மீள் பகுதியிலிருந்து நெகிழ் பகுதிக்கு மாறும் அழுத்தமாகும். இந்தப் புள்ளி பொதுவாக வரைபடத்தில் “மகசூல் புள்ளி” எனக் குறிக்கப்படுகிறது.

மகசூல் வலிமை வரைபடங்களின் பயன்பாடுகள்#

மகசூல் வலிமை வரைபடங்கள் பின்வரும் பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:

• கூறுகள் மற்றும் கட்டமைப்புகளின் வடிவமைப்பு
• தோல்வி பகுப்பாய்வு
• தரக் கட்டுப்பாடு
• ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாடு

மகசூல் வலிமை வரைபடங்கள் பொருட்களின் இயந்திர பண்புகளைப் புரிந்துகொள்வதற்கும், பாதுகாப்பான மற்றும் நம்பகமான கூறுகள் மற்றும் கட்டமைப்புகளை வடிவமைக்கவும் பொறியியல் செய்யவும் ஒரு முக்கியமான கருவியாகும்.

மகசூல் வலிமை vs இழுவிசை வலிமை#

மகசூல் வலிமை மற்றும் இழுவிசை வலிமை ஆகியவை பொருட்களின் இரண்டு முக்கியமான இயந்திர பண்புகள் ஆகும். அவை இரண்டும் ஒரு பொருளின் உருக்குலைவுக்கான எதிர்ப்பின் அளவீடுகளாகும், ஆனால் அவை உருக்குலைவின் வெவ்வேறு அம்சங்களை அளவிடுகின்றன.

மகசூல் வலிமை#

மகசூல் வலிமை என்பது ஒரு பொருள் நெகிழ்வாக உருக்குலையத் தொடங்கும் அழுத்தமாகும். இதன் பொருள் அழுத்தம் நீக்கப்பட்டாலும் பொருள் உருக்குலையத் தொடரும். கட்டிடங்கள் மற்றும் பாலங்கள் போன்ற கட்டமைப்பு பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படும் பொருட்களுக்கு மகசூல் வலிமை ஒரு முக்கியமான பண்பு ஆகும்.

இழுவிசை வலிமை#

இழுவிசை வலிமை என்பது ஒரு பொருள் உடைவதற்கு முன்பு அது தாங்கக்கூடிய அதிகபட்ச அழுத்தமாகும். இது கயிறுகள் மற்றும் கேபிள்கள் போன்ற அதிக அழுத்தங்களுக்கு உட்படுத்தப்படும் பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படும் பொருட்களுக்கு ஒரு முக்கியமான பண்பு ஆகும்.

மகசூல் வலிமை மற்றும் இழுவிசை வலிமையின் ஒப்பீடு#

ஒரு பொருளின் மகசூல் வலிமை மற்றும் இழுவிசை வலிமை தொடர்புடையவை, ஆனால் அவை ஒரே மாதிரியானவை அல்ல. மகசூல் வலிமை எப்போதும் இழுவிசை வலிமையை விடக் குறைவாகவே இருக்கும். ஏனெனில் ஒரு பொருள் உடைவதற்கு முன்பு எப்போதும் நெகிழ்வாக உருக்குலையும்.

பின்வரும் அட்டவணை சில பொதுவான பொருட்களின் மகசூல் வலிமை மற்றும் இழுவிசை வலிமையைக் காட்டுகிறது:

பொருள்	மகசூல் வலிமை (MPa)	இழுவிசை வலிமை (MPa)
எஃகு	250	400
அலுமினியம்	70	200
செம்பு	100	250
பிளாஸ்டிக்	5	50

நீங்கள் பார்க்க முடியும் என, எஃகின் மகசூல் வலிமை அலுமினியம், செம்பு மற்றும் பிளாஸ்டிக்கின் மகசூல் வலிமையை விட மிக அதிகமாக உள்ளது. இதன் பொருள் எஃகு இந்த மற்ற பொருட்களை விட நெகிழ் உருக்குலைவுக்கு அதிக எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது.

எஃகின் இழுவிசை வலிமையும் அலுமினியம், செம்பு மற்றும் பிளாஸ்டிக்கின் இழுவிசை வலிமையை விட அதிகமாக உள்ளது. இதன் பொருள் எஃகு இந்த மற்ற பொருட்களை விட உடைவதற்கு அதிக எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது.

மகசூல் வலிமை மற்றும் இழுவிசை வலிமை ஆகியவை பொருட்களின் இரண்டு முக்கியமான இயந்திர பண்புகள் ஆகும். அவை இரண்டும் ஒரு பொருளின் உருக்குலைவுக்கான எதிர்ப்பின் அளவீடுகளாகும், ஆனால் அவை உருக்குலைவின் வெவ்வேறு அம்சங்களை அளவிடுகின்றன. மகசூல் வலிமை என்பது ஒரு பொருள் நெகிழ்வாக உருக்குலையத் தொடங்கும் அழுத்தமாகும், அதே நேரத்தில் இழுவிசை வலிமை என்பது ஒரு பொருள் உடைவதற்கு முன்பு அது தாங்கக்கூடிய அதிகபட்ச அழுத்தமாகும்.

பொருட்கள் மற்றும் அவற்றின் மகசூல் வலிமையின் பட்டியல்#

உலோகங்கள்#

• எஃகு: 250-800 MPa
• அலுமினியம்: 70-700 MPa
• செம்பு: 70-300 MPa
• டைட்டானியம்: 280-1200 MPa
• நிக்கல்: 170-1000 MPa

பாலிமர்கள்#

• பாலிஎதிலீன்: 10-50 MPa
• பாலிப்ரொப்பிலீன்: 20-70 MPa
• பாலிஸ்டைரீன்: 30-100 MPa
• பாலிகார்பனேட்: 60-120 MPa
• நைலான்: 50-150 MPa

மட்பாண்டங்கள்#

• அலுமினா: 200-3000 MPa
• ஜிர்கோனியா: 1000-2000 MPa
• சிலிக்கா: 70-1000 MPa
• கார்பைடு: 1500-3000 MPa
• நைட்ரைடு: 1000-2000 MPa

கலப்புப் பொருட்கள்#

• கார்பன் நார் வலுப்படுத்தப்பட்ட பாலிமர்: 150-1500 MPa
• கண்ணாடி நார் வலுப்படுத்தப்பட்ட பாலிமர்: 50-500 MPa
• கெவ்லார் வலுப்படுத்தப்பட்ட பாலிமர்: 100-1200 MPa
• போரான் நார் வலுப்படுத்தப்பட்ட பாலிமர்: 300-2000 MPa
• மட்பாண்ட அணி கலப்பு: 100-1000 MPa

இயற்கைப் பொருட்கள்#

• மரம்: 50-100 MPa
• எலும்பு: 100-200 MPa
• தோல்: 10-50 MPa
• ரப்பர்: 1-20 MPa
• பட்டு: 50-100 MPa

மகசூல் வலிமை FAQs#

மகசூல் வலிமை என்றால் என்ன?#

மகசூல் வலிமை என்பது ஒரு பொருள் நெகிழ்வாக உருக்குலையத் தொடங்கும் முன்பு அது தாங்கக்கூடிய அழுத்தத்தின் அளவை தீர்மானிக்கும் பொருள் பண்பு ஆகும். வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், ஒரு பொருள் ஒரு சுமைக்கு உட்படுத்தப்பட்ட பிறகு அதன் அசல் வடிவத்திற்குத் திரும்பாத புள்ளியாகும்.

மகசூல் வலிமை எவ்வாறு அளவிடப்படுகிறது?#

மகசூல் வலிமை பொதுவாக இழுவிசை சோதனையைப் பயன்படுத்தி அளவிடப்படுகிறது. ஒரு இழுவிசை சோதனையில், பொருளின் மாதிரி உடைக்கும் வரை இழுக்கப்படுகிறது, மேலும் அழுத்தம்-திரிபு வளைவு பதிவு செய்யப்படுகிறது. மகசூல் வலிமை என்பது அழுத்தம்-திரிபு வளைவில் பொருள் நெகிழ்வாக உருக்குலையத் தொடங்கும் புள்ளியாகும்.

மகசூல் வலிமையின் வெவ்வேறு வகைகள் என்ன?#

மகசூல் வலிமையின் இரண்டு முக்கிய வகைகள் உள்ளன:

• இழுவிசை மகசூல் வலிமை என்பது இழுவிசை சோதனையில் அளவிடப்படும் மகசூல் வலிமை ஆகும்.
• அமுக்க மகசூல் வலிமை என்பது அமுக்க சோதனையில் அளவிடப்படும் மகசூல் வலிமை ஆகும்.

மகசூல் வலிமையை பாதிக்கும் காரணிகள் என்ன?#

மகசூல் வலிமையை பாதிக்கக்கூடிய பல காரணிகள் உள்ளன, அவற்றில் பின்வருவன அடங்கும்:

• பொருள் கலவை: ஒரு பொருளின் கலவை அதன் மகசூல் வலிமையில் குறிப்பிடத்தக்க தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும். எடுத்துக்காட்டாக, அதிக கார்பன் உள்ளடக்கம் கொண்ட பொருட்கள் பொதுவாக குறைந்த கார்பன் உள்ளடக்கம் கொண்ட பொருட்களை விட வலிமையானவை.
• வெப்ப சிகிச்சை: ஒரு பொருளின் மகசூல் வலிமையை மேம்படுத்த வெப்ப சிகிச்சை பயன்படுத்தப்படலாம். பொருளை கட்டுப்படுத்தப்பட்ட முறையில் சூடாக்கி குளிர்விப்பதன் மூலம், பொருளின் நுண்ணமைப்பை மாற்றலாம், இது அதை வலிமையாக்கும்.
• குளிர் வேலை: குளிர் வேலை என்பது ஒரு பொருளின் மகசூல் வலிமையை மேம்படுத்தவும் பயன்படுத்தப்படும் நெகிழ் உருக்குலைவு செயல்முறை ஆகும். பொருளை குளிர் வேலை செய்வதன் மூலம், பொருளில் உள்ள இடப்பெயர்வுகள் மறுசீரமைக்கப்படுகின்றன, இது அதை வலிமையாக்கும்.

மகசூல் வலிமையின் சில பயன்பாடுகள் என்ன?#

மகசூல் வலிமை என்பது பல்வேறு பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு முக்கியமான பொருள் பண்பு ஆகும், அவற்றில் பின்வருவன அடங்கும்:

• கட்டமைப்பு வடிவமைப்பு: ஒரு கட்டமைப்பு உறுப்பு நெகிழ்வாக உருக்குலையத் தொடங்கும் முன்பு அது தாங்கக்கூடிய அதிகபட்ச சுமையை தீர்மானிக்க மகசூல் வலிமை பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• இயந்திர வடிவமைப்பு: அதிக சுமைகளைத் தாங்க வேண்டிய இயந்திர கூறுகளை வடிவமைக்க மகசூல் வலிமை பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• பொருட்கள் தேர்வு: வலிமை முக்கியமான பயன்பாடுகளுக்கான பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுக்க மகசூல் வலிமை பயன்படுத்தப்படுகிறது.

முடிவுரை#

மகசூல் வலிமை என்பது பல்வேறு பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு முக்கியமான பொருள் பண்பு ஆகும். மகசூல் வலிமையை பாதிக்கும் காரணிகளைப் புரிந்துகொள்வதன் மூலம், பொறியியலாளர்கள் தங்கள் பயன்பாடுகளின் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யும் பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுத்து கூறுகளை வடிவமைக்க முடியும்.