जब पुल डिजाइनरों को स्टील का चयन करना होता है, तो उन्हें न केवल इसकी तनाव का सामना करने की क्षमता पर विचार करना पड़ता है, बल्कि झुकने की ताकत के तहत भी इसका प्रदर्शन करना पड़ता है।यह वह जगह है जहां झुकने के परीक्षण वास्तविक दुनिया के तनाव की स्थिति का अनुकरण करने के लिए अमूल्य साबित होते हैं ताकि इंजीनियरों और शोधकर्ताओं को महत्वपूर्ण डेटा प्रदान किया जा सके।.
झुकने के परीक्षण, जिन्हें झुकने के परीक्षण के रूप में भी जाना जाता है, झुकने की ताकत और अन्य प्रमुख गुणों का आकलन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले विनाशकारी सामग्री मूल्यांकन हैं। व्यापक रूप से प्लास्टिक, फाइबर-प्रबलित पॉलिमर (एफआरपी) पर लागू होता है,धातुओं और चीनी मिट्टी के बरतनों के लिए, ये परीक्षण बताते हैं कि एक अक्षीय झुकने के तनाव के तहत सामग्री कैसे व्यवहार करती है, इष्टतम सामग्री चयन और अनुप्रयोग का मार्गदर्शन करती है।
अपने मूल में, झुकने के परीक्षण सामग्री पर झुकने के बल लागू करते हैं जबकि उनकी प्रतिक्रियाओं का निरीक्षण करते हैं। लोडिंग बिंदुओं और समर्थन विन्यासों के आधार पर तीन प्राथमिक कार्यप्रणाली मौजूद हैंः
- एकल बिंदु झुकनाःदूसरे को लोड करते समय नमूना के एक छोर को तय करता है, मुख्य रूप से फ्लेक्चुरल मॉड्यूल की गणना करता है।
- तीन बिंदु झुकना:केंद्र भार लागू करते हुए दोनों नमूने के अंत का समर्थन करता है।
- चार-बिंदु झुकना:समर्थन के बीच दो बिंदुओं को लोड करने के लिए दोहरे इंडेंटर का उपयोग करता है, जिससे अधिक समान तनाव वितरण होता है।
मानकीकृत बेलनाकार नमूनों को आम तौर पर समानांतर समर्थन रोलर्स के साथ फिक्स्चर पर केंद्रित किया जाता है जो नमूनों के व्यास के आनुपातिक हैं। एक परीक्षण पंच निरंतर गति से नीचे जाता है,जब तक फ्रैक्चर या पूर्वनिर्धारित विकृति नहीं होती तब तक नमूना को क्रमिक रूप से लोड करनापरीक्षण के दौरान लगाए गए चरम बल को फ्रैक्चर बल कहा जाता है।
उच्च-रिज़ॉल्यूशन कैमरों के साथ उन्नत ऑप्टिकल सिस्टम अब सटीक नमूना इमेजिंग की अनुमति देते हैं। एकल कैमरे सपाट नमूनों के लिए पर्याप्त हैं, जबकि दोहरी कैमरा सेटअप जटिल ज्यामिति को संभालते हैं।तकनीशियन यादृच्छिक बिंदु पैटर्न या मौजूदा सतह संरचनाओं का उपयोग करते हैं, पिक्सेल समन्वय विश्लेषण के माध्यम से विरूपण को ट्रैक करने वाले सहसंबंध एल्गोरिदम के साथ।
अधिकतम झुकने का तनाव नमूने के केंद्र (सबसे बड़ा विचलन का बिंदु) में होता है, जहां झुकने का क्षण चरम पर होता है। इस केंद्रीय दबाव बिंदु से, समर्थन की ओर क्षण रैखिक रूप से घटता है।सामग्री आंतरिक सतहों पर संपीड़न और बाहरी सतहों पर तनाव का अनुभव करती है, जिसमें तनाव तटस्थ फाइबर की ओर कम हो जाता है, जिससे असमान तनाव वितरण होता है।
जब आंशिक रूप से प्लास्टिक रूप से विकृत नमूनों को उतार दिया जाता है, तो अवशिष्ट तनाव और परिणामी टोक़ प्रभावी रहते हैं, आंशिक रूप से नमूना को फिर से आकार देते हैं।
प्लास्टिक विरूपण की सीमाओं के नीचे, लचीली सामग्री विशुद्ध रूप से लोचदार झुकने के तनाव का प्रदर्शन करती है। जैसे-जैसे तनाव बढ़ता है, उपज शक्ति पहले परिधीय क्षेत्रों में पार हो जाती है,प्लास्टिक विरूपण (सामग्री प्रवाह) का कारणसीमा उपज बिंदु स्थायी किनारे विरूपण होने से पहले अधिकतम झुकने तनाव का प्रतिनिधित्व करता है।
इस्पात जैसे सामग्रियों के लिए, सीमा प्रतिफल बिंदु रैखिक तनाव प्रगति के कारण 10-20% प्रतिफल शक्ति से अधिक है।लोचदार आंतरिक फाइबर प्रवाह की गति का विरोध करते हैंभंगुर पदार्थों के विपरीत, डक्टिल नमूनों में बिना टूटने के अत्यधिक प्लास्टिक विरूपण होता है।
भंगुर नमूनों में सामग्री के प्रवाह के बिना फ्रैक्चर होता है, जिससे उपज बिंदु का निर्धारण जटिल होता है।फ्रैक्चर विक्षेपण ⇒ अधिकतम प्री-फ्रैक्चर विरूपण ⇒ समर्थन चौड़ाई के साथ भिन्न होता है (बड़ी दूरी अधिक विक्षेपन की अनुमति देती है)कई भंगुर सामग्रियों जैसे थर्मोसेट और फाइबर-प्रबलित प्लास्टिक के लिए, झुकने के परीक्षण अक्सर तन्यता परीक्षणों की जगह लेते हैं जो समय से पहले फ्रैक्चर का कारण बनते हैं।
सबसे प्रचलित विन्यास दो समर्थन और एक केंद्रीय लोडिंग बिंदु का उपयोग करता है।यह संपीड़न/तन्यता बल के साथ-साथ अनुप्रस्थ बल भी पेश करता है.
यह विधि एकल इंडेंटर को दो लोडिंग बिंदुओं के साथ बदल देती है, उनके बीच लगातार झुकने के क्षण को क्रॉसवर्स बलों के बिना बनाती है। हालांकि फाइबर-प्रबलित सामग्रियों के लिए अधिक सटीक है,विशेष उपकरण अधिक महंगे और संचालित करने के लिए अधिक जटिल हैं.
मानक झुकने के परीक्षणों को तीन या चार-बिंदु कॉन्फ़िगरेशन के माध्यम से किया जाता है या तो फ्रैक्चर नमूनों या प्लास्टिक विरूपण का कारण बनता है (डक्टिल सामग्री में) ।आधुनिक ऑप्टिकल मेट्रॉलजी अब पारंपरिक माप तकनीकों की तुलना में काफी अधिक सटीक परिणाम देती हैउद्योगों में सामग्री विज्ञान क्षमताओं को आगे बढ़ाना।