सामग्री में भंगुरता को समझना

रसोई के फर्श पर अपने पसंदीदा कॉफी मग को छोड़ने की कल्पना करें - यह तेज टुकड़ों में बिखर जाता है। अब एक गिरावट के बाद एक स्मार्टफोन स्क्रीन स्पाइडरवेबिंग की तस्वीर, या भूकंप के दौरान एक अनियंत्रित कंक्रीट की दीवार खुरचने के बाद। ये रोजमर्रा के उदाहरण भंगुरता को उजागर करते हैं, एक भौतिक संपत्ति जो चेतावनी के बिना अचानक टूटने का कारण बन सकती है। सुरक्षा और विश्वसनीयता के लिए भंगुरता मायने रखती है: एक इमारत, पुल, या उत्पाद में एक भंगुर घटक भयावह रूप से विफल हो सकता है यदि इसका हिसाब नहीं दिया गया है। इतिहास स्टार्क रिमाइंडर प्रदान करता है - अधिकांश प्रसिद्ध आरएमएस टाइटैनिक, जिसका स्टील फ्रिगिड अटलांटिक वाटर्स में भंगुर हो गया और झुकने के बजाय प्रभाव पर फटा, आपदा में योगदान दिया। इंजीनियर और डिजाइनर भंगुरता पर पूरा ध्यान देते हैं, क्योंकि झुकने या खिंचाव करने वाली नमनीय सामग्री के विपरीत, भंगुर लोग तनाव के तहत स्नैप करते हैं।

यह पोस्ट पता लगाता है कि भंगुरता क्या है और यह कठोरता और क्रूरता से कैसे अलग है। यह भी बताता है कि ग्लास या कच्चा लोहा जैसी सामग्री भंगुर क्यों होती है, और हम इंजीनियरिंग डिजाइन में भंगुरता का परीक्षण और कम कैसे करते हैं।

भंगुरता क्या है?

सामग्री विज्ञान में भंगुरता एक सामग्री की प्रवृत्ति को संदर्भित करती है, जो पहले से कम या कोई प्लास्टिक विरूपण के साथ फ्रैक्चर करने की प्रवृत्ति को संदर्भित करती है। सीधे शब्दों में कहें, एक भंगुर सामग्री बहुत अधिक नहीं झुकती है या यह टूट जाती है। यदि आप एक भंगुर वस्तु को मोड़ने की कोशिश करते हैं, तो यह प्लास्टिक विरूपण से गुजरने के बजाय लगभग तुरंत दरार या स्नैप करेगा। यह इसके विपरीत हैलचीलापन, विफल होने से पहले महत्वपूर्ण प्लास्टिक विरूपण (उदाहरण के लिए, तार या तुला में खींचा जा रहा है) को बनाए रखने के लिए एक सामग्री की क्षमता। अत्यधिक नमनीय धातुओं (जैसे कि तांबे या सोना) को केवल एक छोटे लोचदार तनाव के बाद भंगुर सामग्री (जैसे कांच या सिरेमिक) फ्रैक्चर को मोड़, फैलाया या निकाला जा सकता है।

भंगुरता बनाम लचीलापन, क्रूरता और कठोरता

भंगुरता और लचीलापन की तुलना में नीचे आता है कि फ्रैक्चर से पहले एक सामग्री कितनी विकृत हो सकती है। एक भंगुर सामग्री में बहुत कम लचीलापन होता है और छोटे तनाव पर इसके ब्रेकिंग पॉइंट तक पहुंचता है; एक नमनीय एक महत्वपूर्ण प्लास्टिक विरूपण को बनाए रख सकता है। धातुओं में, अंगूठे का एक सामान्य नियम यह है कि ब्रेक पर बढ़ाव of ~ 5% को अक्सर कहा जाता हैनाज़ुक, जबकि ≳ ~ 5% पर विचार किया जाता हैतन्य(सामग्री- और परीक्षण-निर्भर; सिरेमिक और ग्लास आमतौर पर 1%से बहुत नीचे होते हैं)। व्यावहारिक रूप से, भंगुर सामग्री थोड़ी चेतावनी देती है - वे तड़कने से पहले नेत्रहीन झुकते या गर्दन नहीं देते हैं। एक परतनाव -वक्र, डक्टाइल सामग्री उपज और एक लंबा प्लास्टिक क्षेत्र दिखाती है, जबकि भंगुर सामग्री लगभग रैखिक-लोचदार होती है, जो न्यूनतम प्लास्टिसिटी के साथ एक अचानक फ्रैक्चर तक होती है।

बेरहमीऊर्जा का वर्णन करता है एक सामग्री फ्रैक्चरिंग से पहले अवशोषित करती है (सोचें: एक तनाव -तनाव वक्र के तहत क्षेत्र)। यह आमतौर पर बढ़ जाता है जब एक सामग्री उच्च शक्ति और अच्छी लचीलापन को जोड़ती है; यह भंगुरता का सख्त "विपरीत" नहीं है। एक रबर टायर कठिन है क्योंकि यह विकृत हो जाता है और प्रभाव को भिगोता है; एनील्ड ग्लास भंगुर है क्योंकि यह प्लास्टिक रूप से विकृत नहीं हो सकता है, इसलिए एक तेज झटका इसे दरार बना सकता है।

कठोरताएक अलग अवधारणा है - यह खरोंच और स्थानीयकृत इंडेंटेशन के लिए प्रतिरोध है। एक सामग्री बहुत कठिन हो सकती है अभी तक भंगुर। उदाहरण के लिए, डायमंड, खरोंच का विरोध करता है, लेकिन, प्लास्टिसिटी की कमी, एक तेज झटका के तहत चिप या क्लीव कर सकता है। इसके विपरीत, कुछ अपेक्षाकृत नरम (रबर की तरह) प्रभाव पर क्रैकिंग का विरोध कर सकता है क्योंकि यह विकृत हो सकता है। संक्षेप में, कठोरता स्थानीयकृत विरूपण के लिए प्रतिरोध की चिंता करती है, जबकि भंगुरता फ्रैक्चर व्यवहार का वर्णन करती है।

भंगुर सामग्री के उदाहरण और वे कैसे विफल होते हैं

कई रोजमर्रा और औद्योगिक सामग्री भंगुर व्यवहार को प्रदर्शित करती है। यहां कुछ उदाहरण दिए गए हैं और वे तनाव में कैसे विफल होते हैं:

काँच:साधारण ग्लास (जैसे खिड़की का कांच या एक पीने का गिलास) एक क्लासिक भंगुर सामग्री है। यह संपीड़न में बहुत कठिन और मजबूत है, लेकिन तन्य तनाव या प्रभाव के तहत यह बहुत ही विकृत नहीं हो सकता है। एक कठोर मंजिल पर एक गिलास छोड़ें और यह आम तौर पर बड़े, तेज शार्क में फ्रैक्चर करता है। असफलता दरार के प्रसार से होती है: एक बार एक छोटा दोष या प्रभाव बिंदु एक दरार शुरू कर देता है, यह लगभग प्लास्टिक विरूपण के साथ कांच के माध्यम से दौड़ता है। यह भंगुरता इसकी संरचना से आती है: सिलिका नेटवर्क कठोर और अनाकार है, और धातुओं के विपरीत तनाव को दूर करने के लिए कोई मोबाइल अव्यवस्था नहीं है। दिलचस्प बात यह है कि विशेष उपचार कैसे बदल सकते हैं कि कांच कैसे टूटता है-उदाहरण के लिए, तापमान वाले कांच, सतह को संपीड़ित तनावों को पेश करने के लिए गर्मी-उपचार द्वारा उत्पादित, अभी भी भंगुर है, लेकिन छोटे, कुंद पासे-जैसे टुकड़ों (इसलिए "सुरक्षा ग्लास") में टूट जाता है। विंडशील्ड्स में उपयोग किए जाने वाले टुकड़े टुकड़े में ग्लास, एक प्लास्टिक इंटरलेयर (आमतौर पर पीवीबी) के लिए दो ग्लास प्लेज़ को बॉन्ड करता है, इसलिए जब दरारें बनती हैं तो इंटरलेयर टुकड़ों को एक साथ रखता है। ये उपचार विफलता मोड को कम करते हैं, लेकिन मौलिक रूप से ग्लास क्रैकिंग से विफल हो जाता है, झुकने नहीं।

सिरेमिक:सिरेमिक समान रूप से भंगुर होते हैं। एक शेल्फ से एक सिरेमिक फूलदान को दस्तक देता है और यह डेंट के बजाय चिप या चकनाचूर हो जाएगा। संरचनात्मक रूप से, सिरेमिक आयनिक और/या सहसंयोजक रूप से बंधे होते हैं और अक्सर पॉलीक्रिस्टलाइन होते हैं (चीनी मिट्टी के बरतन में एक ग्लासी चरण भी होता है)। एक चीनी मिट्टी के बरतन प्लेट में, उदाहरण के लिए, परमाणु जाली कठोर है; जब जोर दिया जाता है, तो परमाणु विमान आसानी से फिसल नहीं सकते हैं। आयनिक ठोस पदार्थों में, एक छोटी सी शिफ्ट की तरह-चार्ज आयनों को एक साथ लाता है, वे दृढ़ता से पीछे हटते हैं, और एक दरार पहल करता है। क्योंकि अव्यवस्था गति सीमित है और बॉन्ड दिशात्मक हैं, सिरेमिक में उच्च कठोरता और संपीड़ित शक्ति होती है, लेकिन तनाव या झुकने के तहत स्नैप करते हैं। जब वे विफल होते हैं, तो फ्रैक्चर सतहों को आमतौर पर क्रिस्टल विमानों (दरार) के साथ साफ और पहरा दिया जाता है। अपनी क्षमता से परे लोड एक सिरेमिक टाइल दरारें विकसित करती है जो शरीर के माध्यम से फैलती है और एक साफ, कांच की तरह फ्रैक्चर के साथ टूट जाती है, जिसमें वस्तुतः कोई दृश्यमान उपज नहीं होती है।

कच्चा लोहा (विशेष रूप से ग्रे कच्चा लोहा):कास्ट आयरन एक धातु है, लेकिन कुछ ग्रेड कुख्यात हैं। यदि आपने कभी एक पुराने कास्ट-आयरन इंजन ब्लॉक या एक कास्ट-आयरन पाइप दरार देखी है, तो आपने भंगुर फ्रैक्चर देखा है। ग्रे कच्चा लोहा (इसकी फ्रैक्चर सतह के ग्रे रंग के लिए नामित) में अपेक्षाकृत उच्च कार्बन सामग्री होती है; कार्बन पूरे लोहे के मैट्रिक्स में वितरित ग्रेफाइट फ्लेक्स बनाता है। ये गुच्छे आंतरिक दरारें और मजबूत तनाव सांद्रता की तरह व्यवहार करते हैं, इसलिए धातु को टूटने से पहले बहुत अधिक खिंचाव नहीं कर सकता है। नतीजतन, कच्चा लोहा संपीड़न में बहुत मजबूत होता है (जब समान रूप से समर्थित होता है) लेकिन अचानक तनाव में या प्रभाव में विफल हो सकता है। इसके विपरीत, डक्टाइल (नोड्यूलर) लोहा एक संशोधित कच्चा लोहा है जिसमें ग्रेफाइट को गोलाकार नोड्यूल (आमतौर पर मैग्नीशियम उपचार के माध्यम से) बनाने के लिए प्रेरित किया जाता है; यह बहुत कम भंगुर है और बिखरने के बजाय प्रभाव के तहत विकृत हो जाएगा। हम डिजाइन अनुभाग में इस पर आगे चर्चा करेंगे।

ठोस:कंक्रीट ठोस और चट्टान की तरह लग सकता है (और यह है), लेकिन यह एक भंगुर सामग्री का एक और उदाहरण है। संपीड़न के तहत, कंक्रीट बहुत मजबूत है और बहुत बड़े भार ले जा सकता है। हालांकि, तनाव (खींचने या झुकने) के तहत, सादे कंक्रीट दरार आसानी से। सीमेंट पेस्ट और हार्ड मिनरल एग्रीगेट का मिश्रण एक कठोर मैट्रिक्स बनाता है, जिसमें बहुत ही सीमित क्षमता होती है, जो कि प्लास्टिक रूप से प्रवाहित होती है, इसलिए छोटे तन्यता उपभेदों में माइक्रोक्रैक खोलते हैं जो जल्दी से सहवास करते हैं। यही कारण है कि प्रबलित कंक्रीट इतना आम है: स्टील रिबार तनाव ले जाने और लचीलापन (और क्रूरता) को जोड़ने के लिए एम्बेडेड है। स्टील उपज और खिंचाव कर सकता है, अनुभाग को एक साथ पकड़ सकता है और चेतावनी प्रदान कर सकता है - क्रैक फॉर्म और धीरे -धीरे चौड़ा हो सकता है - अचानक अचानक भंगुर पतन के बजाय।

अन्य भंगुर सामग्री:वहां कई अन्य उदाहरण हैं। उच्च-कार्बन या अत्यधिक कठोर टूल स्टील्स भंगुर हो सकते हैं यदि टेम्पर्ड न हो। एक फ़ाइल या बहुत कठोर चाकू ब्लेड स्नैप हो सकता है जब झुकता है क्योंकि उच्च कार्बन और कठोरता लचीलापन को कम करती है। ग्रेफाइट, जैसा कि पेंसिल "लीड" है, भंगुर है: इसकी स्तरित संरचना विमानों को एक निशान छोड़ने के लिए स्लाइड करने देती है, फिर भी छड़ी आसानी से मामूली बल के तहत टूट जाती है। कुछ पॉलिमर भी भंगुर हैं। पॉलीस्टीरीन (डिस्पोजेबल कटलरी और पुराने सीडी मामलों में इस्तेमाल किया जाने वाला कठोर प्लास्टिक) मोड़ के बजाय स्नैप करने के लिए जाता है।

कुछ सामग्री भंगुर क्यों हैं?

भंगुरता को समझने के लिए, यह देखने में मदद करता है कि सूक्ष्म और परमाणु तराजू में एक सामग्री के अंदर क्या होता है। सामग्री उनके परमाणु बॉन्ड और माइक्रोस्ट्रक्चर में भिन्न होती है, और ये अंतर यह निर्धारित करते हैं कि वे तनाव का जवाब कैसे देते हैं।

क्रिस्टलीय धातुओं में, डेलोकलाइज्ड मेटालिक बॉन्डिंग और मोबाइल डिस्लोकेशन आमतौर पर प्लास्टिक के प्रवाह को सक्षम करते हैं। जब पर्ची आसान होती है, तो तनाव पुनर्वितरण और दरार युक्तियाँ धुंधली हो जाती हैं। जहां बॉन्डिंग अत्यधिक दिशात्मक है या क्रिस्टल कुछ ऑपरेशनल स्लिप सिस्टम प्रदान करता है, प्लास्टिसिटी प्रतिबंधित है; तनाव तब तक ध्यान केंद्रित करता है जब तक कि एक दरार nucleates और प्रसार हो जाता है।

माइक्रोस्ट्रक्चर तब तय करता है कि वह दरार कैसे बढ़ती है। तेज समावेशन, हार्ड दूसरे चरण, छिद्र, या कमजोर इंटरफेस दरारें के लिए लॉन्च साइटों और मार्गों के रूप में कार्य करते हैं। तापमान और तनाव दर भी मायने रखती है: कम तापमान या उच्च तनाव दरें प्लास्टिसिटी पर अंकुश लगाती हैं, जो भंगुर फ्रैक्चर की ओर व्यवहार को आगे बढ़ाती है। पर्यावरण संतुलन को टिप दे सकता है-परमाणु हाइड्रोजन क्रैकिंग को तेज करता है, जबकि अनाज-बाउंड्री गिरावट (जैसे, इंटरग्रेन्युलर संक्षारण या अशुद्धता अलगाव) सीमाओं के साथ सामंजस्य को कम करता है।

सीधे शब्दों में कहें, तो भंगुरता तब उभरती है जब प्लास्टिक आवास दुर्लभ होता है और क्रैक-ड्राइविंग बल हावी होते हैं। यदि कोई सामग्री क्रैक टिप पर स्वतंत्र रूप से अव्यवस्थाओं को स्थानांतरित नहीं कर सकती है या ऊर्जा को भंग कर सकती है, तो विफलता अचानक होती है और थोड़ी चेतावनी देती है।

कैसे मापने या परीक्षण करने के लिए?

चूंकि भंगुरता तनाव के तहत एक सामग्री के व्यवहार के बारे में है (थोड़ी विरूपण के साथ फ्रैक्चरिंग), एक एकल lengthergeless संख्या ’नहीं है जिसे आप घनत्व या पिघलने बिंदु की तरह देख सकते हैं; इसके बजाय, इंजीनियर इसे अप्रत्यक्ष रूप से लचीलापन, फ्रैक्चर क्रूरता और प्रभाव ऊर्जा के परीक्षणों का उपयोग करके चिह्नित करते हैं।

भंगुर व्यवहार को मापने के मानक तरीकों में से एक तन्यता परीक्षण है। एक डॉग-बोन नमूना खींचा जाता है जबकि तनाव और तनाव को तनाव-तनाव वक्र उत्पन्न करने के लिए दर्ज किया जाता है। एक भंगुर प्रतिक्रिया एक लगभग रैखिक, लोचदार पथ अचानक फ्रैक्चर के लिए है, जिसमें बहुत कम या कोई उपज क्षेत्र नहीं है। दो त्वरित संकेतक - क्षेत्र के ब्रेक और कमी पर बढ़ना - लचीलापन के उपाय हैं (और विपरीत रूप से भंगुरता का संकेत देते हैं)। एक भंगुर सामग्री कम बढ़ाव और क्षेत्र की न्यूनतम कमी (बहुत कम या कोई गर्दन नहीं) दिखाएगी। धातुओं के लिए, परीक्षण सेटअप और रिपोर्टिंग एएसटीएम ई 8 का पालन करें।

एक चार्पी वी-नॉट इम्पैक्ट टेस्ट में, एक नोकदार बार को एक झूलते हुए पेंडुलम द्वारा मारा जाता है और पेंडुलम ऊर्जा में नुकसान (स्विंग ऊंचाई में परिवर्तन से) को जूल (जे) में अवशोषित ऊर्जा के रूप में दर्ज किया जाता है। कम अवशोषित ऊर्जा एक भंगुर प्रतिक्रिया को इंगित करती है; उच्च ऊर्जा क्रूरता को इंगित करती है। क्योंकि परिणाम नमूना आकार और पायदान ज्यामिति पर निर्भर करता है, चारपाई ऊर्जा की तुलना और तापमान अध्ययन के लिए सबसे अच्छा उपयोग किया जाता है, न कि एक मौलिक सामग्री के रूप में। कई तापमानों पर परीक्षण चलाना नमनीय-से-भंगुर संक्रमण को मैप करता है। इंजीनियरों ने फ्रैक्चर की सतह को भी पढ़ा: उज्ज्वल, फेसटेड/क्लीवेज फीचर्स भंगुर फ्रैक्चर का सुझाव देते हैं, जबकि एक सुस्त, रेशेदार उपस्थिति एक नमक विराम को इंगित करती है।

एक अन्य महत्वपूर्ण उपाय है विमान-तनाव फ्रैक्चर क्रूरता (के)_{मैं सी}), एक फ्रैक्चर-मैकेनिक्स पैरामीटर जो क्रैक ग्रोथ के लिए एक सामग्री के प्रतिरोध को निर्धारित करता है। यह पूर्व-क्रैक किए गए नमूनों पर सटीक परीक्षणों से निर्धारित होता है और महत्वपूर्ण तनाव-तीव्रता कारक का प्रतिनिधित्व करता है जिस पर एक दरार का विस्तार करना शुरू होता है। भंगुर सामग्री कम k होती है_{मैं सी}और इस प्रकार खराब दोष सहिष्णुता - छोटे दरारें अपेक्षाकृत कम तनाव में विफलता का कारण बन सकती हैं, जबकि कठिन, नमनीय सामग्री में उच्च k है_{मैं सी}और दरारों को कुंद या गिरफ्तार कर सकते हैं। इंजीनियर सेवा में अचानक फ्रैक्चर के खिलाफ स्वीकार्य दोष आकार और डिजाइन सेट करने के लिए फ्रैक्चर-टफनेस डेटा का उपयोग करते हैं।

अपने डिजाइन में भंगुर विफलता को कैसे रोकें

क्योंकि भंगुरता अचानक, भयावह विफलताओं को जन्म दे सकती है, इंजीनियरों ने इससे निपटने के लिए रणनीति विकसित की है - या तो विभिन्न सामग्रियों का चयन करके या भंगुर व्यवहार को कम खतरनाक बनाने के लिए सामग्री और डिजाइनों को संशोधित करके।

• सामग्री चयन और उपचार

भंगुर विफलताओं से बचने का सबसे सरल तरीका तनाव, झुकने या प्रभाव में भागों के लिए अधिक नमनीय सामग्री चुनना है। संरचनात्मक डिजाइनर अक्सर स्टील्स या एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं का पक्ष लेते हैं जो टूटने से पहले उपज और झुकेंगे। जब उच्च कठोरता, उच्च तापमान क्षमता, या विशिष्ट विद्युत व्यवहार जैसे गुणों की आवश्यकता होती है-स्वाभाविक रूप से भंगुर विकल्पों (जैसे, तकनीकी सिरेमिक, डिस्प्ले ग्लास) के लिए बिंदु-बिंदु-प्रसंस्करण प्रसंस्करण के माध्यम से क्रूरता में सुधार करते हैं। स्टील्स में, एएस-श्लिप किए गए उच्च-कार्बन माइक्रोस्ट्रक्चर बहुत कठिन हैं लेकिन भंगुर हैं; टेम्परिंग क्रूरता में एक बड़े लाभ के लिए थोड़ी कठोरता का व्यापार करता है। कास्ट आयरन एक और मामला प्रदान करता है: ग्रे आयरन फ्लेक ग्रेफाइट के कारण भंगुर है; एमजी या सीई की छोटी मात्रा को जोड़ने से गोलाकार ग्रेफाइट के साथ डक्टाइल (नोड्यूलर) लोहे का उत्पादन होता है, तनाव सांद्रता को कम करता है और स्पष्ट रूप से लचीलापन और प्रभाव प्रतिरोध में सुधार होता है।

• कंपोजिट मटेरियल

एक अधिक नमनीय चरण के साथ एक भंगुर मैट्रिक्स को मिलाकर बेरहमी को बढ़ाता है। प्रबलित कंक्रीट जोड़े कंक्रीट (भंगुर) स्टील रिबार (डक्टाइल) के साथ ताकि खंड तनाव को आगे बढ़ा सके और अचानक पतन से बच सके। इसी तरह, फाइबर-प्रबलित पॉलिमर और सिरेमिक मैट्रिक्स कंपोजिट एम्बेड ग्लास, कार्बन, या अरामिड फाइबर जो दरारें को पाटते हैं, पथों को नष्ट करते हैं, और बाहर खींचते हैं, दरार वृद्धि के लिए आवश्यक ऊर्जा को बढ़ाते हैं (उच्च फ्रैक्चर क्रूरता)।

• डिजाइन ज्यामिति और सुरक्षा कारक

तेज कोनों और पायदानों से बचकर तनाव सांद्रता को कम करें; उदार पट्टिका का उपयोग करें। मोटाई या पसलियों को जोड़ें जहां लोड उच्चतम है - एक पतली कांच की चादर एक मोटी फलक की तुलना में कहीं अधिक आसानी से टूट जाती है। सिरेमिक और ग्लास के लिए, सतह संपीड़न (जैसे, तड़के) को प्रेरित करना एक दरार शुरू करने के लिए उच्च तन्यता तनाव की आवश्यकता से स्पष्ट क्रूरता को बढ़ाता है। क्योंकि भंगुर भागों को थोड़ा चेतावनी देते हैं, डिजाइनर उच्च सुरक्षा कारकों का भी उपयोग करते हैं और नियमित निरीक्षण शेड्यूल करते हैं; उदाहरण के लिए, एयरोस्पेस में, घटक जो भंगुर तरीके से व्यवहार कर सकते हैं, उन्हें आंतरिक दरारों के लिए एक्स-रे या अल्ट्रासाउंड के साथ जांचा जाता है।

• पर्यावरण नियंत्रण

तापमान और पर्यावरण शिफ्ट कैसे सामग्री विकृत और फ्रैक्चर। यदि कोई मिश्र धातु कम तापमान पर भंगुर हो जाता है, तो एक न्यूनतम सेवा तापमान निर्धारित करें या ठंड के जलवायु के लिए कम नमनीय-से-भंगुर संक्रमण तापमान के साथ एक ग्रेड का चयन करें। इसी तरह, यदि हाइड्रोजन पिकअप एक जोखिम है (उच्च शक्ति वाले स्टील्स में हाइड्रोजन एम्ब्रिटमेंट), निवारक कोटिंग्स और प्रक्रियाओं का उपयोग करें जो चार्जिंग को कम करते हैं, और अवशोषित हाइड्रोजन को चलाने के लिए एक बेक-आउट (थर्मल डी-एम्ब्रिटमेंट) करते हैं।

• असफलता और अतिरेक

महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में, मान लें कि दरारें निरर्थक लोड पथ और विफल-सुरक्षित सुविधाओं को डिजाइन कर सकती हैं और डिजाइन कर सकती हैं। टुकड़े टुकड़े में विंडशील्ड एक प्लास्टिक इंटरलेयर (जैसे, पीवीबी) का उपयोग करते हैं ताकि अगर कांच की दरारें, तो टुकड़े खतरनाक शार्क बनने के बजाय बंधुआ रहें। दबाव वाहिकाओं और पाइपलाइनों में दरार गिरफ्तारी या स्तरित/खंडित निर्माण शामिल हो सकते हैं ताकि एक तेजी से चलने वाली दरार ड्राइविंग बल और स्टॉप खो जाती है। लक्ष्य सरल है: एक एकल भंगुर दरार को कैस्केडिंग से भयावह विफलता में रोकें।

निष्कर्ष

हमने देखा है कि भंगुरता अनिवार्य रूप से लचीलापन और क्रूरता की कमी है: कांच, सिरेमिक, कंक्रीट, और कच्चा लोहा जैसी सामग्री एक बिंदु तक लोड हो सकती है, फिर अचानक विफल हो जाती है। इंजीनियर और वैज्ञानिक भंगुर विफलता के लिए थ्रेसहोल्ड को बढ़ाते रहते हैं-कठिन मिश्र धातुओं और कंपोजिट का विकास करते हैं, प्रसंस्करण के माध्यम से लचीलापन में सुधार करते हैं, और संरचनाओं को डिजाइन करते हैं जो एकल-दरार विफलता का विरोध करते हैं।

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उपवास

क्या भंगुरता एक भौतिक संपत्ति है?

हाँ। भंगुरता एक यांत्रिक संपत्ति है (भौतिक गुणों का एक सबसेट): यह तनाव के तहत थोड़ा प्लास्टिक विरूपण के साथ फ्रैक्चर की सामग्री की प्रवृत्ति का वर्णन करता है। यह एक आंतरिक संख्या नहीं है; इसकी अभिव्यक्ति तापमान, तनाव दर, माइक्रोस्ट्रक्चर और खामियों पर निर्भर करती है, और यह अप्रत्यक्ष रूप से मूल्यांकन किया जाता है (जैसे, ब्रेक पर बढ़ाव, ऊर्जा, फ्रैक्चर क्रूरता)।

"नाजुक" और "भंगुर" के बीच क्या अंतर है?

नाजुक एक सामान्य, वस्तु-स्तरीय विशेषण है: कुछ आसानी से क्षतिग्रस्त हो जाता है या हैंडलिंग या सेवा में टूट जाता है, अक्सर क्योंकि यह पतला, खराब रूप से समर्थित, या अपमानित होता है। यह कठोरता और कठोरता से स्वतंत्र है।