संरचनात्मक विभंजन यांत्रिकी: Difference between revisions
From Vigyanwiki
No edit summary |
No edit summary |
||
| Line 1: | Line 1: | ||
{{Short description|Field of structural engineering}} | {{Short description|Field of structural engineering}} | ||
[[Image:StructuralFractureMechanicsModel.png|thumb| संरचनात्मक | [[Image:StructuralFractureMechanicsModel.png|thumb| संरचनात्मक विभंजन यांत्रिकी का मॉडल।]]संरचनात्मक विभंजन यांत्रिकी संरचनात्मक इंजीनियरिंग का क्षेत्र है जो की भार वहन करने वाली संरचनाओं के अध्ययन से संबंधित है जिसमें एक या अनेक विफल या क्षतिग्रस्त घटक सम्मिलित हैं। इस प्रकार से यह संरचनात्मक घटकों में भार और तनाव की गणना करने और क्षतिग्रस्त संरचना की सुरक्षा का विश्लेषण करने के लिए विश्लेषणात्मक [[ठोस यांत्रिकी]], संरचनात्मक इंजीनियरिंग, [[संरचनागत वास्तुविद्या]], संभाव्यता सिद्धांत और आपदा सिद्धांत के विधियों का उपयोग करता है। | ||
ठोस और संरचनात्मक [[फ्रैक्चर यांत्रिकी]] के | इस प्रकार से ठोस और संरचनात्मक [[फ्रैक्चर यांत्रिकी|विभंजन यांत्रिकी]] के विभंजन यांत्रिकी के मध्य सीधा सादृश्य है: | ||
{| class="wikitable" border="1" | {| class="wikitable" border="1" | ||
|+ | |+ ठोस और संरचनात्मक विभंजन यांत्रिकी के विभंजन यांत्रिकी के मध्य समानता | ||
|- | |- | ||
! !! | ! !! विभंजन यांत्रिकी !! संरचनात्मक विभंजन यांत्रिकी | ||
|- | |- | ||
| | | नमूना || दरार के साथ ठोस || विफल घटक के साथ बहु-घटक संरचना | ||
|- | |- | ||
| | | दोषपूर्ण प्रेरक बल || [[Stress intensity factor|तनाव की तीव्रता का कारक]] || अधिभार तनाव | ||
|- | |- | ||
| | | प्रणाली गुण || [[Fracture toughness|विभंजन संदृढ़ता]] || आरक्षित योग्यता/संरचनात्मक दृढ़ता | ||
|- | |- | ||
|} | |} | ||
इस प्रकार से प्रथम घटक की विफलता के विभिन्न कारण हो सकते हैं: | |||
# [[यांत्रिक अधिभार (इंजीनियरिंग)]], [[थकान (सामग्री)]], अप्रत्याशित परिदृश्य, आदि। | # [[यांत्रिक अधिभार (इंजीनियरिंग)]], [[थकान (सामग्री)]], अप्रत्याशित परिदृश्य, आदि। | ||
# "मानवीय हस्तक्षेप" जैसे | # "मानवीय हस्तक्षेप" जैसे अव्यवसायिक व्यवहार या आतंकवादी आक्रमण। | ||
दो विशिष्ट परिदृश्य हैं: | अतः यह दो विशिष्ट परिदृश्य हैं: | ||
#स्थानीयकृत विफलता | #एक स्थानीयकृत विफलता संपूर्ण संरचना के तत्काल पतन का कारण नहीं बनती है। | ||
#किसी एक घटक के विफल होने पर संपूर्ण संरचना | #किसी एक घटक के विफल होने पर संपूर्ण संरचना शीघ्र ही विफल हो जाती है। | ||
यदि संरचना | इस प्रकार से यदि संरचना शीघ्र नहीं ढहती है तो पूर्ण संरचना की विनाशकारी [[संरचनात्मक विफलता]] तक सीमित समय होता है। और संरचनात्मक तत्वों की एक महत्वपूर्ण संख्या है जो की परिभाषित करती है कि प्रणाली में आरक्षित क्षमता है या नहीं। | ||
सुरक्षा इंजीनियर | किन्तु सुरक्षा इंजीनियर प्रथम घटक की विफलता को संकेतक के रूप में उपयोग करते हैं और संपूर्ण संरचना की विनाश से बचने के लिए दिए गए अवधि के समय हस्तक्षेप करने का प्रयास करते हैं। इस प्रकार से उदाहरण के लिए, "लीक-बिफोर-ब्रेक"<ref>[http://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/te_710_web.pdf Applicability of the leak before break concept. Report of the IAEA Extrabudgetary Programme on the Safety of WWER-440 Model 230 Nuclear Power Plants, 1993]</ref> कार्यप्रणाली का अर्थ है कि सेवा में होने वाली संपूर्ण पाइपिंग प्रणाली की भयावह विफलता से पहले रिसाव की खोज की जाएगी। इसे दबाव वाहिकाओं, परमाणु पाइपिंग, गैस और तेल पाइपलाइनों आदि पर प्रयुक्त किया गया है। | ||
संरचनात्मक | जिससे संरचनात्मक विभंजन यांत्रिकी के विधियों का उपयोग किसी संरचना की घटक विफलता के प्रति संवेदनशीलता का अनुमान लगाने के लिए जाँच गणना के रूप में किया जाता है। | ||
[[Image:CatastropheFailureModel.png|thumb| आपदा विफलता मॉडल और | [[Image:CatastropheFailureModel.png|thumb| आपदा विफलता मॉडल और सम्मिश्र प्रणाली की आरक्षित क्षमता। आदर्श<ref>Kokcharov I. Failure probability assessment of parallel redundant structures. Theoretical and Applied Fracture Mechanics, Volume 36, Issue 2, September–October 2001, Pages 109-114</ref> यह मानता है कि अनेक तत्वों की विफलता निकतम तत्वों के अतिभारित होने का कारण बनती है। और मॉडल समीकरण स्थानीय और बाहरी तनावों के मध्य संबंध को दर्शाता है। समीकरण पुच्छल आपदा व्यवहार के समान है। सिद्धांत सम्मिश्र प्रणाली की आरक्षित क्षमता और महत्वपूर्ण बाहरी तनाव की भविष्यवाणी करता है।]]अतः समानांतर अतिरेक के साथ सम्मिश्र प्रणाली की विफलता का अनुमान प्रणाली तत्वों के संभाव्य गुणों के आधार पर लगाया जा सकता है। | ||
==यह भी देखें== | ==यह भी देखें== | ||
* {{annotated link| | * {{annotated link|विनाशकारी विफलता}} | ||
* {{annotated link| | * {{annotated link|आपदा सिद्धांत}} | ||
* {{annotated link| | * {{annotated link|फ्रैक्चर यांत्रिकी}} | ||
* {{annotated link| | * {{annotated link|परमाणु सुरक्षा और संरक्षा}} | ||
* {{annotated link| | * {{annotated link|प्रगतिशील पतन}} | ||
* {{annotated link| | * {{annotated link|सुरक्षा अभियांत्रिकी}} | ||
* {{annotated link| | * {{annotated link|संरचनात्मक अखंडता और असफलता}} | ||
==संदर्भ== | ==संदर्भ== | ||
Revision as of 12:03, 23 September 2023
संरचनात्मक विभंजन यांत्रिकी संरचनात्मक इंजीनियरिंग का क्षेत्र है जो की भार वहन करने वाली संरचनाओं के अध्ययन से संबंधित है जिसमें एक या अनेक विफल या क्षतिग्रस्त घटक सम्मिलित हैं। इस प्रकार से यह संरचनात्मक घटकों में भार और तनाव की गणना करने और क्षतिग्रस्त संरचना की सुरक्षा का विश्लेषण करने के लिए विश्लेषणात्मक ठोस यांत्रिकी, संरचनात्मक इंजीनियरिंग, संरचनागत वास्तुविद्या, संभाव्यता सिद्धांत और आपदा सिद्धांत के विधियों का उपयोग करता है।
इस प्रकार से ठोस और संरचनात्मक विभंजन यांत्रिकी के विभंजन यांत्रिकी के मध्य सीधा सादृश्य है:
| विभंजन यांत्रिकी | संरचनात्मक विभंजन यांत्रिकी | |
|---|---|---|
| नमूना | दरार के साथ ठोस | विफल घटक के साथ बहु-घटक संरचना |
| दोषपूर्ण प्रेरक बल | तनाव की तीव्रता का कारक | अधिभार तनाव |
| प्रणाली गुण | विभंजन संदृढ़ता | आरक्षित योग्यता/संरचनात्मक दृढ़ता |
इस प्रकार से प्रथम घटक की विफलता के विभिन्न कारण हो सकते हैं:
- यांत्रिक अधिभार (इंजीनियरिंग), थकान (सामग्री), अप्रत्याशित परिदृश्य, आदि।
- "मानवीय हस्तक्षेप" जैसे अव्यवसायिक व्यवहार या आतंकवादी आक्रमण।
अतः यह दो विशिष्ट परिदृश्य हैं:
- एक स्थानीयकृत विफलता संपूर्ण संरचना के तत्काल पतन का कारण नहीं बनती है।
- किसी एक घटक के विफल होने पर संपूर्ण संरचना शीघ्र ही विफल हो जाती है।
इस प्रकार से यदि संरचना शीघ्र नहीं ढहती है तो पूर्ण संरचना की विनाशकारी संरचनात्मक विफलता तक सीमित समय होता है। और संरचनात्मक तत्वों की एक महत्वपूर्ण संख्या है जो की परिभाषित करती है कि प्रणाली में आरक्षित क्षमता है या नहीं।
किन्तु सुरक्षा इंजीनियर प्रथम घटक की विफलता को संकेतक के रूप में उपयोग करते हैं और संपूर्ण संरचना की विनाश से बचने के लिए दिए गए अवधि के समय हस्तक्षेप करने का प्रयास करते हैं। इस प्रकार से उदाहरण के लिए, "लीक-बिफोर-ब्रेक"[1] कार्यप्रणाली का अर्थ है कि सेवा में होने वाली संपूर्ण पाइपिंग प्रणाली की भयावह विफलता से पहले रिसाव की खोज की जाएगी। इसे दबाव वाहिकाओं, परमाणु पाइपिंग, गैस और तेल पाइपलाइनों आदि पर प्रयुक्त किया गया है।
जिससे संरचनात्मक विभंजन यांत्रिकी के विधियों का उपयोग किसी संरचना की घटक विफलता के प्रति संवेदनशीलता का अनुमान लगाने के लिए जाँच गणना के रूप में किया जाता है।
आपदा विफलता मॉडल और सम्मिश्र प्रणाली की आरक्षित क्षमता। आदर्श[2] यह मानता है कि अनेक तत्वों की विफलता निकतम तत्वों के अतिभारित होने का कारण बनती है। और मॉडल समीकरण स्थानीय और बाहरी तनावों के मध्य संबंध को दर्शाता है। समीकरण पुच्छल आपदा व्यवहार के समान है। सिद्धांत सम्मिश्र प्रणाली की आरक्षित क्षमता और महत्वपूर्ण बाहरी तनाव की भविष्यवाणी करता है।
अतः समानांतर अतिरेक के साथ सम्मिश्र प्रणाली की विफलता का अनुमान प्रणाली तत्वों के संभाव्य गुणों के आधार पर लगाया जा सकता है।
यह भी देखें
- विनाशकारी विफलता
- आपदा सिद्धांत
- फ्रैक्चर यांत्रिकी – Field of mechanics that studies the propagation of cracks in materials
- परमाणु सुरक्षा और संरक्षा – Regulations for uses of radioactive materials
- प्रगतिशील पतन – Building collapse type
- सुरक्षा अभियांत्रिकी – Process of incorporating security controls into an information system
- संरचनात्मक अखंडता और असफलता
संदर्भ
- ↑ Applicability of the leak before break concept. Report of the IAEA Extrabudgetary Programme on the Safety of WWER-440 Model 230 Nuclear Power Plants, 1993
- ↑ Kokcharov I. Failure probability assessment of parallel redundant structures. Theoretical and Applied Fracture Mechanics, Volume 36, Issue 2, September–October 2001, Pages 109-114
