ආතති වික්‍රියා වක්‍රය

යම් ද්‍රව‍‍‍ය්‍යක් ප්‍රතය්‍යා බලය සහ වික්‍රියාව අතර පෙන්වන සම්බන්ධතාවය එම ද්‍රවය්‍යෙහි ආතති වික්‍රියා වක්‍රය ලෙස හදුන්වයි. එය එක් එක් ද්‍රවය්‍ය සඳහා වෙනස් වන අතර එය වෙනස් ආතනය්‍ය හෝ සම්පීඩක පූරණ(වික්‍රියාව) අන්තරයන්හිදී විරූපණය වන ප්‍රමාණය (ප්‍රතය්‍යා බලය) සටහන් කිරීම මගින් ලබා ගත හැක. මෙම වක්‍රයන් මගින් යම් ද්‍රවය්‍යක බොහෝ ගුණ හදුනා ගත හැක ( ප්‍රත්‍යාස්ථතා මාපාංකය සනාථ කිරීමට අවශය්‍ය දත්ත ඇතුලුව, E).

විවිධ ද්‍රව‍‍‍ය්‍යන්හි ආතති වික්‍රියා වක්‍ර විශාල ලෙස වෙනස් වන අතර ද්‍රව‍‍‍ය්‍යෙහි උෂ්ණත්වය හා පූරණ වේගය අනුව එකම ද්‍රව‍‍‍ය්‍යක් මත විවිධ ආතනය්‍ය ප්‍රතය්‍යා බලයන් යොදමින් කරන ලද පරීක්ෂාවන්හිදී ලබාගත් ප්‍රතිඵලයන් වෙනස් වේ . කෙසේ නමුත්, විවිධ ද්‍රවය්‍ය කාණ්ඩයන්හි ආතති වික්‍රියා වක්‍ර අතරින් පොදු ගති ලක්ෂණ හදුනා ගැනීම මගින්, එම ද්‍රවය්‍යන් තනය්‍ය ද්‍රවය්‍ය(පහසුවෙන් නැමිය හැකි) හා ආතනය්‍ය ද්‍රවය්‍ය(පහසුවෙන් කැඩෙන) ලෙස වර්ග දෙකකට බෙදිය හැකිය.

හරස්කඩ වර්ගඵලය A වන දණ්ඩක දෙපසින් සමාන හා ප්‍රතිවිරුද්ධ F වන බලයකින් අදින විට , එම දණ්ඩ ආතතියකට ලක්ව ඇතැයි සැලකිය හැකිය . දණ්ඩක හරස්කඩ වර්ගඵලයට යොදන ලද බලය දරන අනුපාතය ප්‍රතය්‍යා බලය යනුවෙන් අර්ථ දැක්විය හැක: 
 
ආතතිය වස්තුවේ සෑම කොටසකටම බලපාන නිසා, මෙම ප්‍රතය්‍යා බලය  ආතනය්‍ය ප්‍රතය්‍යා බලය ලෙසද හඳුන්වයි. ප්‍රතය්‍යා බලයෙහි SI ඒකකය පැස්කල් නොහොත් වර්ග මීටරයට නිව්ටන් වේ.
පැස්කල් 1= 1 Pa = 1 N/m2     

දැන් වස්තුවක් මතට ස්පර්ශීයව යොදන ලද බලයක් සලකන්න.වර්ගඵලය A මතට යොදන ලද වය්‍යාකෘති බලයේ අනුපාතය,වය්‍යාකෘති ප්‍රතය්‍යාබලය ලෙස හඳුන්වයි .

වස්තුව q කෝණයකින් ඇඹරුණේ නම්, එවිට වය්‍යාකෘති වික්‍රියාව වනුයේ:
 
ද්‍රවය්‍යක වය්‍යාකෘති මාපාංකය යනු එම ද්‍රවය්‍යෙන් සාදන ලද වස්තුවක ඕනෑම ලක්ෂය්‍යකදී, වය්‍යාකෘති වික්‍රියාවට වය්‍යාකෘති ප්‍රතය්‍යාබලය දක්වන අනුපාතයයි. වය්‍යාකෘති මාපාංකය,  දෘඩතා මාපාංකය ලෙසද හඳුන්වයි.

තනය්‍ය ද්‍රවය්‍ය (පහසුවෙන් නැමිය හැකි) 
සාමානය්‍ය උෂ්ණත්වයන් යටතේදී තනය්‍ය වීමේ හැකියාව  මගින්, වය්‍යුහාත්මක වානේ සහ බොහෝ මිශ්‍රලෝහ අඩංගු වන තනය්‍ය ද්‍රවය්‍ය විස්තර කල හැක.

අවකාබන් වානේ ,හොඳින් අර්ථ දක්වන ලද අවනති ලක්ෂය්‍ය දක්වා ඉතා හොඳ රේඛීය සම්බන්ධතාවයක් ප්‍රදර්ශනය කරයි (රූපය.2). වක්‍රයේ රේඛීය කොටස ප්‍රතය්‍යස්ථතා කලාපය වන අතර  එහි බෑවුම (අනුක්‍රමණය) ප්‍රත්‍යාස්ථතා මාපාංකය නොහොත් යං මාපාංකය ( යං මාපාංකය යනු සම්පීඩක ප්‍රතය්‍යාබලය, අන්වායාම වික්‍රියා බලයට දක්වන අනුපාතයයි). අවනති ලක්ෂය්‍යට පසුව, වක්‍රය යම්තම් අඩුවන්නේ කොට්‍රල් වායුගෝලයන් ගෙන් විස්ථාපනයන් නිදහස් වීම නිසාය. විරූපණය තව දුරටත් පවත්වාගෙන යන විට, වික්‍රියා දැඩියම හේතුවෙන් ප්‍රතය්‍යාබලය අත්ය්‍යන්ත ආතනය්‍ය ප්‍රත‍ය්‍යාබලයට ලඟා වන තෙක් වැඩිවේ. මෙම ලක්ෂය්‍යට ලඟා වන තෙක්, පොයිසන්ගේ සංකෝචන නියම අනුව හරස්කඩ වර්ගඵලය ඒකාකාරව සහ අහඹු ලෙස අඩුවේ. නියම බිඳුම් ලක්ෂය්‍ය ,දෘශය්‍ය බිඳුම් ලක්ෂය්‍ය සේ එකම සිරස් රේඛාවේ පිහිටයි.

කෙසේවුවත්, මෙම ලක්ෂය්‍ය ඉක්මවා යනවිට ගෙල ආකාරයක් ගනිමින් හරස්කඩ වර්ගඵලය මුල් අගයට වඩා අඩුවේ.ගෙලෙහි පුළුල් ප්‍රදේශයේදී, ආතනය්‍ය බලය හරස්කඩ වර්ගඵලයට දරන අනුපාතය සතය්‍ය ප්‍රතය්‍යාබලය ලෙස හඳුන්වයි. ආතනය්‍ය බලය හරස්කඩ වර්ගඵලයට දරන අනුපාතය ඉංජිනේරු ප්‍රතය්‍යාබලය ලෙස හඳුන්වයි. සැබෑ ප්‍රතය්‍යාබලය හා සැබෑ වික්‍රියාව සලකා අඳින ලද ආතති වික්‍රියා වක්‍රය නම්, එහි ප්‍රතය්‍යාබලය අසමත් වීම දක්වාම ක්‍රමයෙන් ඉහළ යනු ඇත. අවසානයේ ගෙල අස්ථාවර බවට පත් වී නිදර්ශකය කැඩී යයි.

නිදර්ශකයේ ආතන‍ය්‍ය බලය ක්‍රමයෙන් වැඩිකරන විට, එය අත්ය්‍යන්ත ආතනය්‍ය ප්‍රත‍ය්‍යාබලයට ලඟා වන අතර  එය වේගයෙන් දික් වී කැඩී යයි. නිදර්ශකයේ දිග ක්‍රමයෙන් වැඩිවන විට, ක්‍රමයෙන් වැඩිවන දික්වීම නිරීක්ෂණය කිරීමට හා නිදර්ශකයේ ආතනය්‍ය බලය අඩු වීමේ ප්‍රමාණය දැන ගැනීමට හැක . පාලම් වැනි නාගරික වය්‍යුහ බොහෝමයක් ඉහත ක්‍රමය යොදාගනිමින් සාදා ඇත. ලෝහ තහඩු නිපදවන ක්‍රියාවලි, කරන ලද වැඩ කොටස නොනැවත විරූපණය වැඩි කිරීමට භාජනය කරනු ලැබේ.   අත්ය්‍යන්ත ආතනය්‍ය ප්‍රත‍ය්‍යාබලය හා බිඳීම අතර ද්‍රවය්‍යන්ගේ හැසිරීම නිවැරදිව සටහන් කිරීම සඳහා, බොහෝ ආතනය්‍ය පරීක්ශා කිරීමේ උපකරණ භාවිතා කරනු ලැබේ.

කාබනාධික වානේ වලට මාධය්‍යක් වැනි අවතනය්‍ය ද්‍රවය්‍යවලට නිවැරදිව අර්ථ දැක්වූ අවනති ලක්ෂය්‍යක් නැත. උඩු හා යටි අවනති ලක්ෂය්‍ය යනුවෙන් අවනති ලක්ෂය්‍ය වර්ග දෙකක් ඇත. මෙම ද්‍රවය්‍ය සඳහා අවනති ප්‍රතය්‍යාබලය "offset yield method" මගින් තීරණය කළ හැක (සාමානය්‍යෙන් 0.1% සිට 0.2% දක්වා). මෙම රේඛාවේ හා ආතති වික්‍රියා වක්‍රයේ අන්තර් ඡේදනය අවනති ලක්ෂය්‍ය ලෙස හදුන්වයි. ප්‍රතය්‍යාස්ථ කලාපය යනු ආතති ව්ක්‍රියා වක්‍රයේ කොටසක් වන අතර එහිදී ද්‍රව‍‍ය්‍යකට යොදා ඇති භාරය ඉවත් කළ විට එය නැවත මුල් පිහිටීමට (හැඩය) පත්වේ. සුවිකාර්යය ප්‍රදේශය යනු භාරය ඉවත් කළද සමහර කල්පවතින විරූපණයන් දැකිය හැකි කොටසකි. බිඳුම් ලක්ෂය්‍ය   යනු ද්‍රවය්‍ය  කැඩී යන අවස්ථාවයි.

ආතනය්‍ය ද්‍රවය්‍ය (පහසුවෙන් කැඩෙන) 
චීනච්චට්ටි, වීදුරු, හා ගල් ද ඇතුළත් වන ආතනය්‍ය ද්‍රවය්‍ය(භංගුර/පහසුවෙන් කැඩෙන), සැලකිය යුතු පූර්ව වෙනසකින් තොරව කැඩීයාම හේතුවෙන් පහසුවෙන් හඳුනා ගත හැක.

කොන්ක්‍රීට්, කාබන් තන්තු වැනි ආතනය්‍ය ද්‍රවය්‍ය(භංගුර/පහසුවෙන් කැඩෙන) වලට අවනති ලක්ෂය්‍යක් නැත.එමනිසා ඒවායේ අත්ය්‍යන්ත ආතනය්‍ය ප්‍රත‍ය්‍යාබලය හා බිඳීම එකවිට සිදුවේ . ආතනය්‍ය ද්‍රවය්‍ය සඳහා ආතති වික්‍රියා වක්‍රයක් රූපය 3 හි දක්වා ඇත. වීදුරු වැනි ආතනය්‍ය ද්‍රවය්‍ය , සුවිකාර්ය විරූපණයක් නොපෙන්වන අතර ප්‍රතය්‍යාස්ථ විරූපණය අතරතුරදි ක්‍රියාකිරීම නවතයි. තනය්‍ය ද්‍රවය්‍ය වලදී මෙන් ගෙල හටගැනීමක් නොවන නිසා කැඩුණු කොටස් දෙක නැවත එකතු කර, මුල් හැඩයට  පත් කළ හැකිය. සාමානය්‍යෙන් ආතනය්‍ය ද්‍රවය්‍යක් සඳහා ආතති වික්‍රියා වක්‍රය රේඛීය හැඩයක් ගනී. කොන්ක්‍රීට් වැනි සමහර ද්‍රවය්‍ය සඳහා, සම්පීඩන ප්‍රබලතාව හා සසඳන කළ ආතනය්‍ය ප්‍රබලතාව නොගිණිය හැකි තරම් වන අතර එය බොහෝ ඉංජිනේරු භාවිත වලදී බිංදුව ලෙස සලකනු ලැබේ. ද්‍රවය්‍යේ දෝෂ සඳහා ප්‍රතය්‍යාබල තීව්‍රතා සාධකය බලපාන නිසා වීදුරු තන්තු වල ආතනය්‍ය ප්‍රබලතාව අනෙකුත් විශාල වීදුරු වලට වඩා ශක්තිමත්ය. එමෙන්ම නියැදියේ ප්‍රමාණය විශාල වනවිටද දෝෂය වැඩිවේ. සාමානය්‍යෙන්, සෑමවිටම කඹයක ආතනය්‍ය ප්‍රබලතාවය   එහි  තනි තනි තන්තුවල ආතනය්‍ය ප්‍රබලතාවල එකතුවට වඩා අඩුය.

මෙයද බලන්න 
 ස්වභාවික රබර්  
 ද්‍රව්‍යවල ප්‍රබලතාව  
 ආතති වික්‍රියා දර්ශකය  
 ආතති වික්‍රියා විශ්ලේෂණය

ආශ්‍රිත

බාහිර සබැඳි 
 British Society for Strain Measurement 
 Stress–strain diagram
 Engineering stress–strain curve