தகைவு-திரிபு வளைவரை

ஒரு பொருளின் தகைவு (Stress) மற்றும் திரிபினை (Strain) பற்றிய தொடர்பினை பற்றி விளக்கும் படம் தகைவு-திரிபு வளைவரை (Stress-Strain Curve). இதன்மூலம் பொருட்களின் எந்தவொரு நிலையிலும் அதன் செயல்முறைகளைப் பற்றி நன்றாக அறிந்து கொள்ள முடியும். இந்த வரைபடமானது விசைகளின் தன்மையினை பொறுத்து மாறாது. அதாவது இழுவிசை (Tensile Force) மற்றும் குறுக்க விசைகளுக்கு (Compress Force) எப்பொழுதும் இந்த வளைவரை மாறிலியாக இருக்கும். இந்த வளைவரையினை பயன்படுத்தி பொருட்களின் முக்கிய குணங்களான நெகிழ்வு திறன் (Yield Strength), இறுதி திறன் (Ultimate Strength), நெகிழ்வு எல்லை (Elastic Limit), நெகிழ்வுக் குணகம் (Modulus of Elasticity), நீட்சி சதவீதம் (Percentage of Elongation) போன்றவற்றை பற்றி அறிந்துகொள்ள முடியும். இவ்வரைபடம் பொருட்களின் தன்மைக்கு ஏற்றவாறு மாறுபடும். அதாவது நீளும் பொருட்கள் (Ductile Material), நொறுங்கும் பொருட்களுக்கு (Brittle Material) ஏற்றவாறு அதன் குணங்கள் வேறுபடும்.

வளைவரை

பொருளின் மீது இழுவிசை சோதனை (Tensile Test) செய்வதாக எடுத்துக்கொள்வோம். அதாவது பொருளின் அச்சின் மீது கொடுக்கப்படும் இழுவிசையானது (Axial Force) சிறிது சிறிதாக அதிகரிக்கபடுகிறது. இவ்விசையானது பொருளின் நிலை (Deformation) மாறும் வரை கொடுக்கப்படுகிறது. சோதனைக்காக எடுத்துக்கொள்ளப்பட்ட மாதிரியின் தொடக்க அளவுகளான நீளம் மற்றும் விட்டம் குறித்துக்கொள்ளப்படுகிறது. சோதனை மாதிரியினை இழுவிசை சோதனை இயந்திரத்தில் வைத்து சோதனைக்குட்படுத்தப்பட்ட பிறகு அதன் அளவுகளான நீளம் மற்றும் அகலம் குறித்துக்கொள்ளப்படுகிறது. அதன் பின்பு [[உடைதல்'']]' (Fracture) நடைபெறும் வரை விசையானது கொடுக்கப்பட்டு அதன் அளவுகள் குறிக்கப்பட்டு அவ்வளவீடுகளின் மூலம் வரைபடம் வரையப்படுகிறது.  இவ்வரைபடம் கிடைமட்ட அச்சில் திரிபு மதிப்பைனையும் செங்குத்து அச்சில் தகைவு மதிப்பினையும் கொண்டுள்ளது. படம் 2- மற்றும் படம் 3 முறையே நீளும் மற்றும் நொறுங்கும் பொருட்களின் தகைவு திரிபு வளைவரை விளக்குகிறது.

நெகிழ்வுக் குணகம்

யங் குணகம் அல்லது நீட்சிக் குணகம் அல்லது நெகிழ்வுக் குணகம் என்பது தகைவுக்கும் திரிபுக்கும் இடையேயுள்ள விகிதமாகும். படத்தில் E''' என்ற எழுத்தின் மூலம் குறிக்கப்பட்டது யங் குணகம் ஆகும். யங் அல்லது நீட்சிக் குணகம் நீட்சி எல்லை வரை மாறிலியாக இருக்கும். இதன் அலகு விசை/மீ² ஆகும். இது பொதுவாக நீட்சி பொருட்களுக்கு மட்டும் பொருந்தும். நீட்சிக் குணகத்தின் மதிப்பானது நெகிழ்வு எல்லை வரைமட்டுமே மாறிலியாக இருக்கும்.

நெகிழ்வு எல்லை

பொருட்களின் மீது கொடுக்கப்படும் விசையின் பெரும மதிப்பினால் (Maximum Force) பொருட்களின் நிலையில் எந்தவொரு உருக்குலைவும் ஏற்படவுமில்லை எனில் அவ்வெல்லை நெகிழ்வு எல்லை எனப்படும். இது பெரும்பாலும் நீட்சிப் பொருட்களுக்கு மட்டுமே பொருந்தும். படம் 2-ல் 2என குறிப்பிடப்பட்ட பகுதி வரைக்கும் அடங்கிய தொகுப்பு நெகிழ்வு எல்லை என வரையறுக்கப்படுகிறது. இங்கு திரிபு-தகைவு தொடர்பு மாறிலியாக இருக்கும். அதாவது தகைவின் மதிப்பு அளிக்கப்படும் விசைகளுக்கு ஏற்றவாறு மாறினால் அதன் திரிபு மாற்றமும் சரியான விகிதத்தில் மாறுபடும்.

நீட்சி சதவிகிதம்

பொருட்களின் உடைதல் நிகழ்ச்சிக்கு பிறகு சோதனை மாதிரியின் நீளமானது அளவிடப்படுகிறது. சோதனைக்கு முன் எடுத்துக்கொள்ளப்பட்ட மாதிரியின் நீளத்தைனை L0 எனவும் சோதனைக்கு பின் உடைபட்ட மாதிரியின் நீளத்தினை L எனவும் எடுத்துக்கொண்டால் நீட்சி சதவிகிதமானது இரு நீளங்களின் வித்தியாசத்திற்கும் சோதனைக்கு முன் எடுக்கப்பட்ட நீளத்திற்கும் இடையேயுள்ள விகிதம் ஆகும்.

வெளி இணைப்புகள்

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

பொருட்களின் வலிமை