सभी स्टील में 200 GPa (29 000 ksi) का एक यंग मापांक है (यह ग्राफ़ के सीधे भाग का ढलान है)। अल्टीमेट स्ट्रेंथ 300 - 400 एमपीए (ग्राफ की झलक) से चलती है, और यील्ड आमतौर पर लगभग 200 एमपीए (जहां सीधे घुमावदार हो जाता है)।
एक परीक्षण मशीन में, आप एक स्टील बार को ऊपर और नीचे खींच सकते हैं और ग्राफ के उस सीधे हिस्से को हमेशा के लिए (ठीक है, थकान दूर हो जाएगी)। लेकिन एक बार जब आप घुमावदार भाग में पहुंच जाते हैं, तो उतारना एक अलग पथ का अनुसरण करेगा (देखें धराशायी लाइन)।
संरचनात्मक उद्देश्यों के लिए यील्ड ताकत सीमित कारक है। दूसरे शब्दों में, आप चाहते हैं कि आपका डिज़ाइन पूरी तरह से स्ट्रेस / स्ट्रेन चार्ट के इलास्टिक (स्ट्रेट) क्षेत्र तक सीमित हो। यदि आप प्लास्टिक क्षेत्र में जाते हैं, तो आप सामग्री को स्थायी रूप से ख़राब कर रहे हैं। (हालांकि विमान डिजाइनर वजन के कारणों के लिए प्लास्टिक क्षेत्र में अच्छी तरह से जाते हैं)।
स्टेनलेस स्टील खरीदने का एकमात्र कारण यह है कि आपको स्टेनलेस संपत्ति (यानी काम खत्म) की आवश्यकता है। यह बहुत महंगा है। अधिकांश उद्देश्यों के लिए, सामान्य जंग संरक्षण उपाय पर्याप्त हैं (जैसे कि उचित पेंट कवर और रखरखाव, या यहां तक कि समाप्त सतहों के लिए क्रोम चढ़ाना)। स्टेनलेस स्टील में यंग का मापांक कम होता है, और यह कम भार पर अधिक ख़राब होता है। हालांकि, यह "स्ट्रेचेबिलिटी" इसे बहुत कठिन बना देता है (लेकिन मजबूत नहीं!)। एक सूखी टहनी बनाम एक हरे रंग की तड़क के बारे में सोचो।
संरचनात्मक उद्देश्यों के लिए कठोरता अप्रासंगिक है। यह उपकरण बनाने और मशीन के डिजाइन में एक कारक बन जाता है, लेकिन सरल लोड असर अनुप्रयोगों के लिए नहीं।
संपादित करें:
कठोरता / लोच।
पहले हमें स्ट्रेन को परिभाषित करने की आवश्यकता है (विरूपण की लंबाई) / (मूल लंबाई)। यह एक आयामहीन मात्रा है, लेकिन आप मिमी / मिमी या में / का उपयोग कर सकते हैं यदि आप इसके बारे में इस तरह से सोचना पसंद करते हैं। आप इसे% स्ट्रेच / 100 के रूप में भी सोच सकते हैं (अर्थात, पेरुइनिट के बजाय पेरुनिट के रूप में मापा जाता है - 100 से 1% का आधार)
अब हम क्रॉस सेक्शनल क्षेत्र पर लागू बल के रूप में तनाव को परिभाषित करते हैं। इसके बारे में सोचो। जितना बल, उतना खिंचाव। बार जितना मोटा होता है, खिंचाव करने के लिए उतना ही अधिक प्रतिरोध। तो तनाव इन दो कारकों का एक संयोजन है।
विरूपण समीकरण तनाव = ई * तनाव है, जहां ई यंग का मापांक, या लोच का मापांक है। इसमें दबाव की इकाइयाँ हैं - सामान्य रूप से GPa (Kn / mm ^ 2) या Kpi (किलोपॉइड्स-बल प्रति वर्ग इंच) में व्यक्त किया गया है।
तो 200 मिमी बल के साथ लोड होने पर 1 मिमी ^ 2 तार लंबाई में दोगुना हो जाएगा - वास्तव में इससे पहले यह अच्छी तरह से टूट जाएगा।
झुकने:
यह जटिल है, और हमें पार अनुभागीय क्षेत्र के दूसरे क्षण का पता लगाने की आवश्यकता है। एक आयत के लिए, यह I = bh ^ 3/12 है जहां b क्षैतिज आयाम है, और h ऊर्ध्वाधर आयाम है। यह मानता है कि लोड नीचे की ओर है। यदि आप क्षैतिज रूप से लोड कर रहे हैं, तो बल दिशा के संदर्भ में ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज परिभाषित करें।
अब हमें एक लोडिंग फ़ंक्शन का निर्माण करने की आवश्यकता है। यह एक गणितीय फ़ंक्शन है जो बीम पर हर बिंदु पर बल को परिभाषित करता है।
उस फंक्शन को इंटीग्रेट करें। परिणाम कतरनी समारोह है।
इसे फिर से एकीकृत करें। इसका परिणाम है झुकने का कार्य।
इसे 1 / EI से गुणा करें (यंग का मापांक * क्षण की जड़ता) यह कारक भौतिक संपत्ति, और ज्यामितीय संपत्ति को ध्यान में रखता है।
इसे फिर से एकीकृत करें। इसका परिणाम है डिफ्लेशन एंगल फंक्शन (रेडियंस में)
इसे फिर से एकीकृत करें। परिणाम पूर्ण विक्षेपण क्रिया है। अब आप x (मूल से दूरी) में प्लग कर सकते हैं और जिस भी यूनिट के साथ आप काम कर रहे थे उसमें विक्षेपण प्राप्त कर सकते हैं।