স্ট্রেস এবং স্ট্রেন দুটি ভিন্ন জিনিস কিন্তু একটি অন্যটির উপর নির্ভর করে। এই নিবন্ধটি শিয়ার স্ট্রেন বনাম শিয়ার স্ট্রেস সম্পর্কে আলোচনা করে।
উপাদানের উপর চাপ প্রয়োগের কারণে স্ট্রেন ঘটে। স্ট্রেস হল প্রতি ইউনিট এলাকায় উপাদান দ্বারা অভিজ্ঞ বল। এই নিবন্ধটি স্ট্রেস বনাম স্ট্রেন গ্রাফ, স্ট্রেস ফর্মুলা, স্ট্রেন ফর্মুলা এবং এর চারপাশে আবর্তিত অন্যান্য গুরুত্বপূর্ণ ধারণা সম্পর্কে আলোচনা করে।
স্ট্রেস কি?
জোর প্রতি ইউনিট ক্রস বিভাগীয় এলাকায় উপাদান দ্বারা অভিজ্ঞ লোড পরিমাণ. স্ট্রেসের মাত্রা খুঁজে পেতে, আমাদের শক্তির মাত্রা এবং যে উপাদানটির উপর চাপ প্রয়োগ করা হয় তার ক্রস বিভাগীয় এলাকা প্রয়োজন।
স্ট্রেস অনেক ধরনের হয়- স্বাভাবিক চাপ, শিয়ার স্ট্রেস এবং ভলিউমেট্রিক স্ট্রেস। আমরা এই নিবন্ধের পরবর্তী বিভাগে চাপের ধরন সম্পর্কে আলোচনা করব।
প্রকৌশলে চাপের ধরন
ইঞ্জিনিয়ারিং সমস্যা মোকাবেলা করার সময় বিভিন্ন ধরনের চাপের সম্মুখীন হতে হয়। এই চাপগুলি নীচে দেওয়া হল-
- স্বাভাবিক চাপ- স্বাভাবিক মানে ক্রস সেকশনের সমতলে লম্ব। স্বাভাবিক বল দুই প্রকার: সংকোচনশীল এবং প্রসার্য। প্রসার্য চাপে, শক্তি বিপরীত প্রান্ত থেকে উপাদানের প্রান্তগুলিকে টেনে আনার চেষ্টা করে এবং সংকোচনমূলক চাপে, বলটি কাজের অংশের প্রান্তগুলিকে ভিতরের দিকে ঠেলে দেওয়ার চেষ্টা করে।
- শিয়ার স্ট্রেস- যখন বলটি ক্রস সেকশনের সমতলে সমান্তরালভাবে কাজ করে তখন উপাদানটিতে চাপ প্রয়োগ/প্ররোচিত হয়। এই ধরনের চাপ কৌণিক স্ট্রেন সৃষ্টি করে।
- আয়তনের চাপ- যখন ওয়ার্কপিসের তিনটি দিক থেকে স্ট্রেস প্রয়োগ করা হয় তখন ওয়ার্কপিসটি ভলিউমেট্রিক স্ট্রেস অনুভব করে যা তিনটি দিক থেকে চাপ হয়।
স্ট্রেন কি?
স্ট্রেন হল কাজের অংশের মূল দৈর্ঘ্যের সাথে দৈর্ঘ্যের পরিবর্তনের অনুপাত। কাজের অংশে চাপ প্রয়োগের ফলে দৈর্ঘ্যের পরিবর্তন ঘটে।
স্ট্রেন শতাংশের পরিপ্রেক্ষিতে উপাদানের মাত্রা পরিবর্তনের পরিমাণ দেখায়। গাণিতিকভাবে, স্ট্রেন দেওয়া যেতে পারে যেমন-
কোথায়,
epsilon হল স্ট্রেন
l হল কাজের টুকরোটির আসল দৈর্ঘ্য
শিয়ার স্ট্রেন বনাম শিয়ার স্ট্রেস
শিয়ার স্ট্রেন এবং শিয়ার স্ট্রেসের মধ্যে পার্থক্য নীচে দেওয়া হল-
| শিয়ার স্ট্রেন | শিয়ার স্ট্রেস |
| এটি কাজের অংশের মূল দৈর্ঘ্যের সাথে কাজের অংশটির বিকৃতির অনুপাত। | এটি কাজের অংশের প্রতি ইউনিট ক্রস সেকশন এলাকায় অভিনয়কারী শিয়ার ফোর্সের পরিমাণ। |
| এটি একটি মাত্রাহীন পরিমাণ। | এর মাত্রা চাপের সমান (N/m2) |
| এটি প্রয়োগ করা শিয়ার স্ট্রেস পরিমাণ উপর নির্ভর করে। | এটি স্ট্রেন থেকে স্বাধীন। |
প্রকৌশলে স্ট্রেনের প্রকারভেদ
ইঞ্জিনিয়ারিং সমস্যায় পাওয়া বিভিন্ন ধরণের স্ট্রেন বেশিরভাগই ওয়ার্কপিসে প্রয়োগ করা চাপের কারণে।
বিভিন্ন ধরনের স্ট্রেন নিম্নরূপ-
স্বাভাবিক স্ট্রেন
যখন মাত্রার পরিবর্তন স্বাভাবিক চাপ প্রয়োগের কারণে হয়, তখন এর ফলে সৃষ্ট স্ট্রেনকে স্বাভাবিক স্ট্রেন বলে। এই স্ট্রেনটিকে মূল মাত্রা থেকে উপাদানের রৈখিক মাত্রার পরিবর্তন হিসাবে পরিমাপ করা হয়।
শিয়ার স্ট্রেন
যখন শিয়ার স্ট্রেস প্রয়োগের কারণে মাত্রার পরিবর্তন হয়, তখন ফলস্বরূপ স্ট্রেনকে শিয়ার স্ট্রেন বলা হয়। এই স্ট্রেন উপাদান কৌণিক স্থানচ্যুতি আকারে পরিমাপ করা হয়.
ভলিউমেট্রিক স্ট্রেন
মাত্রার পরিবর্তন যখন ভলিউমেট্রিক স্ট্রেস প্রয়োগের কারণে হয় (এটি তিনটি দিক থেকে চাপ), তখন ফলস্বরূপ স্ট্রেনকে ভলিউমেট্রিক স্ট্রেন বলা হয়। এই স্ট্রেনটি উপাদানের মূল আয়তনে উপাদানের আয়তনের পরিবর্তনের আকারে পরিমাপ করা হয়।
শিয়ার স্ট্রেস বনাম শিয়ার স্ট্রেন গ্রাফ
শিয়ার স্ট্রেস এবং শিয়ার স্ট্রেনের মধ্যে সম্পর্ক দেখানো গ্রাফটিকে শিয়ার স্ট্রেস বলা হয়- শিয়ার স্ট্রেন কার্ভ বা শিয়ার স্ট্রেস বনাম শিয়ার স্ট্রেন গ্রাফ।
গ্রাফটি নিচে দেখানো হলো-
চিত্র ক্রেডিট: Nicoguaro, স্ট্রেস স্ট্রেইন নমনীয়, সিসি বাই 4.0
এখানে আমরা বিভিন্ন অঞ্চল দেখতে পাচ্ছি যেখানে বক্ররেখা তার ঢাল পরিবর্তন করে।
- অঞ্চল 1 (ফলন শক্তি পর্যন্ত)- এই অঞ্চল হল উপাদানের আনুপাতিকতার সীমা। এই অঞ্চলে, শিয়ার স্ট্রেন প্রয়োগ করা শিয়ার স্ট্রেসের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক।
- অঞ্চল 2 (চূড়ান্ত শক্তি পর্যন্ত)-এই অঞ্চলটি উপাদানের চূড়ান্ত চাপ নির্ধারণ করে। এটি সর্বাধিক চাপ যা উপাদানটি ভাঙা ছাড়াই সহ্য করতে পারে।
- অঞ্চল 3 (ফ্র্যাকচার পর্যন্ত)- এই অঞ্চলটি উপাদানটির ফ্র্যাকচার পয়েন্টকে সংজ্ঞায়িত করে। এখানে উপাদান ভেঙ্গে যায়।
হালকা ইস্পাত জন্য শিয়ার স্ট্রেস বনাম শিয়ার স্ট্রেন কার্ভ
হালকা ইস্পাত একটি নমনীয় উপাদান। দ্য শিয়ার স্ট্রেস বনাম শিয়ার স্ট্রেন নমনীয় উপকরণগুলির জন্য গ্রাফটি উপরের বিভাগে দেখানো হয়েছে।
- উচ্চ ফলন শক্তি- এটি উপাদান যদি অনুপাত সীমা দেখায়. শিয়ার স্ট্রেন প্রয়োগ করা শিয়ার স্ট্রেসের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক।
- কম ফলন শক্তি-এই বিন্দু উপাদানের স্থিতিস্থাপক সীমা দেখায়। এই সীমার বাইরে চাপ প্রয়োগ করা হলে উপাদানটি তার আসল আকার ফিরে পাবে না।
- আলিঙ্গন শক্ত-এই বিন্দুর বাইরে, উপাদানটি প্লাস্টিকের আচরণ দেখায় যা এমনকি চাপের সামান্য বৃদ্ধির সাথেও, স্ট্রেন মারাত্মকভাবে বৃদ্ধি পায়।
- ফাটল-এটি উপাদানের ফ্র্যাকচার পয়েন্ট। এই মুহুর্তে উপাদানটি ভেঙে যায়।
তরল মধ্যে চাপ এবং শিয়ার স্ট্রেন শিয়ার
যে কোন জিনিসের প্রবাহের প্রবণতা আছে তাকে তরল বলে। তরল স্তরে প্রবাহিত হয়। উপরের স্তরটি দ্রুততম এবং নীচের স্তরটি যা পৃষ্ঠের পাশে সবচেয়ে ধীর।
তরলে শিয়ার স্ট্রেস দেওয়া হয়-
যেখানে, টাউ হল তরল দ্বারা অভিজ্ঞ শিয়ার স্ট্রেস।
u হল তরলের বেগ
x হল তরল স্তর এবং পৃষ্ঠের মধ্যে দূরত্ব
তরলে শিয়ার স্ট্রেন রেট দেওয়া হয়-
যেখানে, ফাই হল শিয়ার স্ট্রেন রেট
v হল Y সমতলে তরলের বেগ
u হল X সমতলে তরলের বেগ
আপনি শিয়ার স্ট্রেস এবং শিয়ার স্ট্রেনকে কীভাবে সম্পর্কিত করবেন
শিয়ার স্ট্রেন এবং শিয়ার স্ট্রেস একে অপরের সাথে সম্পর্কিত। শিয়ার স্ট্রেন হল ওয়ার্কপিসে শিয়ার স্ট্রেস প্রয়োগের ফল।
গাণিতিকভাবে, উভয়ই নীচে দেওয়া সমীকরণের সাথে সম্পর্কিত-
কোথায়,
G হল দৃঢ়তার শিয়ার মডুলাস
টাউ হল শিয়ার স্ট্রেস
Phi হল শিয়ার স্ট্রেন
শিয়ার চাপ প্রয়োগ
শিয়ার স্ট্রেস বিভিন্ন ধরণের অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত হয়। এটি দৈনন্দিন জীবনের প্রায় সর্বত্র দেখা যায়।
শিয়ার স্ট্রেসের প্রয়োগগুলি নীচে দেওয়া হল-
- এটি টর্সনাল স্ট্রেস খুঁজে পেতে ব্যবহৃত হয়।
- এটি খুঁজে পেতে ব্যবহৃত হয় বাঁকানোর মুহুর্ত নলাকার বারে।
- পেইন্টিং শিল্প।
- ক্রিম এবং মলম ইত্যাদি প্রয়োগ
- স্ক্রুগুলিতে ব্যবহৃত হয় যা ফাস্টেনার হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
অনমনীয়তা মডুলাস কি?
দৃঢ়তার মডুলাস হল শিয়ার স্ট্রেস এবং শিয়ার স্ট্রেনের অনুপাত। এটি শিয়ার বাহিনীর অধীনে উপাদানের শক্তি দেখায়।
এটি একটি মাত্রাহীন পরিমাণ। অনমনীয়তার মডুলাসের সূত্রটি উপরের বিভাগে দেওয়া হয়েছে।
