प्रत्यास्थ गुणांक

Elastic moduli

प्रत्यास्थ गुणांक, जिसे तन्यता के मापांक (या आंग्ल भाषा में इलैस्टिक मॉडुली ) के रूप में भी जाना जाता है, किसी सामग्री के ऐसे गुण का वर्णन करता है जो उस सामग्री पर आरोपित तनाव के अधीन विरूपण-प्रतिक्रिया को संदर्भित करता है। यह गुणांक तनाव अथवा तनाव के आधीन सामग्री के संबंध को मापता है,जो उस सामग्री द्वारा अनुभव की जाने वाली आंतरिक और परिणामी विकृति के माप हैं।

किसी वस्तु के लोचदार मापांक को लोचदार विरूपण क्षेत्र में उसके तनाव-प्रतिबल वक्र के ढलान के रूप में परिभाषित किया गया है: [1] एक सख्त सामग्री में उच्च लोचदार मापांक होगा। एक लोचदार मापांक का रूप है:

   δ = डीईएफ़ तनाव तनाव

जहां तनाव विकृति पैदा करने वाला बल है जिसे उस क्षेत्र से विभाजित किया जाता है जिस पर बल लगाया गया है और तनाव विरूपण के कारण कुछ पैरामीटर में परिवर्तन का पैरामीटर के मूल मान से अनुपात है।

चूँकि तनाव एक आयामहीन मात्रा है, δ {डिस्प्लेस्टाइल डेल्टा} की इकाइयाँ तनाव की इकाइयों के समान होंगी। [2]

वर्गीकरण

साधारणतः प्रत्यास्थ गुणांक को तीन प्रकार से वर्गीकृत कीया जा सकता है  :

   यंग का गुणांक

यंग का मापांक ($E$), किसी सामग्री की कठोरता या कठोरता को मापता है। यह मात्रा निर्धारित करता है कि कोई सामग्री लागू बल की दिशा में कैसे बढ़ती या संपीड़ित होती है। यंग मापांक को लोचदार सीमा के भीतर तनाव (प्रति इकाई क्षेत्र में बल) और तनाव (प्रति इकाई लंबाई में लंबाई में परिवर्तन) के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है। प्रायः इसका उपयोग, धातुओं जैसे रैखिक रूप से तन्य सामग्रियों के लिए किया जाता है । इसे दबाव की इकाइयों, जैसे पास्कल (पीए) में व्यक्त किया जाता है।

   कर्तन गुणांक

(जिसे कर्तनी मापांक ($g$) के नाम से भी जाना जाता है ) कतरनी या मोड़ने वाली बलों के प्रति सामग्री की प्रतिक्रिया का वर्णन करता है। यह विपरीत दिशाओं में कार्य करने वाले समानांतर बलों के अधीन किसी सामग्री के विकृत होने के प्रतिरोध को मापता है। कतरनी मापांक को तन्यता सीमा में रहते हुए,कर्तनी तनाव (प्रति इकाई क्षेत्र पर बल) और कतरनी तनाव (प्रति इकाई लंबाई कोणीय विस्थापन) के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है। इसका उपयोग आमतौर पर धातुओं जैसी सामग्रियों के लिए किया जाता है और इसे दबाव की इकाइयों, जैसे पास्कल ($Pa$) में भी व्यक्त किया जाता है।

आयतन गुणांक

(जिससे कहीं कहीं बल्क मापांक ($K$) भी कहा जाता है) एक समान या हाइड्रोस्टेटिक दबाव के प्रति सामग्री की प्रतिक्रिया को दर्शाता है। यह बाहरी दबाव के अधीन होने पर प्रति इकाई आयतन में सापेक्ष परिवर्तन को मापता है। थोक मापांक को लोचदार सीमा के भीतर आयतन में परिणामी सापेक्ष परिवर्तन के दबाव के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है। इसका उपयोग आमतौर पर तरल पदार्थ, गैसों और ठोस पदार्थों के लिए किया जाता है और इसे दबाव की इकाइयों, जैसे पास्कल (पीए) में व्यक्त किया जाता है।

संक्षेप में

ये प्रत्यास्थ गुणांक सामग्री के यांत्रिक व्यवहार के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करते हैं। वे इंजीनियरों और वैज्ञानिकों को यह समझने में मदद करते हैं कि सामग्री विभिन्न प्रकार की ताकतों पर कैसे प्रतिक्रिया करती है और इसका उपयोग विभिन्न परिस्थितियों में संरचनाओं की विकृति और स्थिरता की भविष्यवाणी करने के लिए किया जा सकता है। विशिष्ट लोचदार मापांक जो सबसे अधिक प्रासंगिक है, विरूपण के प्रकार और विचाराधीन सामग्री पर निर्भर करता है।