Torsion (mechanics)
નક્કર મિકેનિક્સના ક્ષેત્રમાં, વળાંક એ લાગુ કરેલ ટોર્કને કારણે ઑબ્જેક્ટનું વળાંક છે. વળાંકને પાસ્કલ (પી. એ.) માં વ્યક્ત કરવામાં આવે છે, જે પ્રતિ ચોરસ મીટર ન્યૂટન માટે એસ. આઈ. એકમ છે, અથવા પાઉન્ડ પ્રતિ ચોરસ ઇંચ (પી. એસ. આઈ.) માં જ્યારે ટોર્કને ન્યૂટન મીટર (એન. એમ.) અથવા ફૂટ-પાઉન્ડ બળ (એફ. ટી. એલ. બી. એફ.) માં વ્યક્ત કરવામાં આવે છે. ટોર્ક અક્ષને લંબરૂપ વિભાગોમાં, આ વિભાગમાં પરિણામી શીયર સ્ટ્રેસ ત્રિજ્યાને લંબરૂપ હોય છે. બિન-ગોળાકાર ક્રોસ-વિભાગોમાં, ટ્વિસ્ટિંગની સાથે વાર્પિંગ નામની વિકૃતિ હોય છે, જેમાં ત્રાંસા વિભાગો સમતલ રહેતા નથી. રેપિંગ સામે અનિયંત્રિત એકસમાન ક્રોસ-સેક્શનના શાફ્ટ માટે, વળાંક છેઃ જ્યાંઃ T એ Nm માં લાગુ કરાયેલ ટોર્ક અથવા વળાંકની ક્ષણ છે. (ટાઉ) એ બાહ્ય સપાટી પર મહત્તમ શીયર સ્ટ્રેસ છે જે. ટી. એ વિભાગ માટે વળાંક અચળાંક છે. ગોળાકાર સળિયા અને સતત દિવાલની જાડાઈ ધરાવતી નળીઓ માટે, તે વિભાગના જડતાના ધ્રુવીય ક્ષણની બરાબર હોય છે, પરંતુ અન્ય આકારો અથવા વિભાજિત વિભાગો માટે, તે ઘણું ઓછું હોઈ શકે છે. વધુ ચોકસાઈ માટે, મર્યાદિત તત્વ વિશ્લેષણ (એફ. ઇ. એ.) શ્રેષ્ઠ પદ્ધતિ છે. અન્ય ગણતરી પદ્ધતિઓમાં પટલ સામ્યતા અને શીયર ફ્લો અંદાજનો સમાવેશ થાય છે. r એ પરિભ્રમણ અક્ષ અને વિભાગમાં સૌથી દૂરના બિંદુ (બાહ્ય સપાટી પર) વચ્ચેનું લંબરૂપ અંતર છે. l એ પદાર્થની લંબાઈ છે કે જેના પર ટોર્ક લાગુ કરવામાં આવી રહ્યો છે. φ (phi) એ રેડિયનમાં વળાંકનો કોણ છે. G એ શીયર મોડ્યુલસ છે, જેને કઠોરતાનું મોડ્યુલસ પણ કહેવામાં આવે છે, અને તે સામાન્ય રીતે ગીગાપાસ્કલ્સ (GPA), lbf/in2 (psi), અથવા lbf/ft2 અથવા ISO એકમો N/mm2 માં આપવામાં આવે છે. ઉત્પાદન જે. ટી. જી. ને ટોર્સનલ કઠોરતા ડબલ્યુટી કહેવામાં આવે છે. ગુણધર્મો શાફ્ટની અંદરના બિંદુ પર શીયર સ્ટ્રેસ છેઃ નોંધ લો કે સૌથી વધુ શીયર સ્ટ્રેસ શાફ્ટની સપાટી પર થાય છે, જ્યાં ત્રિજ્યા મહત્તમ હોય છે. સપાટી પરના ઉચ્ચ તાણ ખરબચડા ફોલ્લીઓ જેવા તણાવની સાંદ્રતા દ્વારા વધી શકે છે. આમ, ઊંચા વળાંકમાં ઉપયોગ માટે શાફ્ટને દંડ સપાટીની પૂર્ણાહુતિ માટે પોલિશ કરવામાં આવે છે જેથી શાફ્ટમાં મહત્તમ તાણ ઘટાડી શકાય અને તેમની સેવા જીવન વધારી શકાય. વળાંકનો કોણ આનો ઉપયોગ કરીને શોધી શકાય છેઃ નમૂનાની ગણતરી ટર્બોસેટ માટે વરાળ ટર્બાઇન શાફ્ટ ત્રિજ્યાની ગણતરીઃ ધારણાઓઃ શાફ્ટ દ્વારા વહન કરવામાં આવતી શક્તિ 1000 મેગાવોટ છે; આ મોટા પરમાણુ ઉર્જા પ્લાન્ટ માટે લાક્ષણિક છે. શાફ્ટ (τyeld) બનાવવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા સ્ટીલની ઉપજ તાણઃ 250 × 106 N/m2 છે. વીજળીની આવર્તન 50 હર્ટ્ઝ છે; યુરોપમાં આ લાક્ષણિક આવર્તન છે. ઉત્તર અમેરિકામાં, આવર્તન 60 હર્ટ્ઝ છે. કોણીય આવર્તનની ગણતરી નીચેના સૂત્ર દ્વારા કરી શકાય છેઃ શાફ્ટ દ્વારા વહન કરાયેલ ટોર્ક નીચેના સમીકરણ દ્વારા શક્તિ સાથે સંબંધિત છેઃ કોણીય આવર્તન તેથી 314.16 રેડ/સે અને ટોર્ક 3.1831 × 106 N·m છે. મહત્તમ ટોર્ક છેઃ વળાંક અચળાંકના અવેજી પછી, નીચેની અભિવ્યક્તિ પ્રાપ્ત થાય છેઃ વ્યાસ 40 સે. મી. છે. જો કોઈ 5 ની સલામતીનું પરિબળ ઉમેરે છે અને ઉપજ તાણ/5 ની સમકક્ષ મહત્તમ તાણ સાથે ત્રિજ્યાની ફરીથી ગણતરી કરે છે, તો પરિણામ 69 સે. મી. નો વ્યાસ છે, જે પરમાણુ ઉર્જા પ્લાન્ટમાં ટર્બોસેટ શાફ્ટનું અંદાજિત કદ છે. નિષ્ફળતા સ્થિતિ શાફ્ટમાં શીયર સ્ટ્રેસને મોહરના વર્તુળ દ્વારા મુખ્ય સ્ટ્રેસમાં ઉકેલી શકાય છે. જો શાફ્ટને માત્ર વળાંકમાં લોડ કરવામાં આવે, તો મુખ્ય તાણમાંથી એક તણાવમાં અને બીજો સંકોચનમાં હશે. આ તાણ શાફ્ટની આસપાસ 45-ડિગ્રી હેલિકલ ખૂણા પર લક્ષી છે. જો શાફ્ટ બરડ સામગ્રીથી બનેલો હોય, તો પછી શાફ્ટ સપાટી પર શરૂ થતી તિરાડ દ્વારા નિષ્ફળ જશે અને શાફ્ટના મુખ્ય ભાગ સુધી પ્રસરે છે, 45-ડિગ્રી ખૂણા હેલિકલ આકારમાં અસ્થિભંગ થાય છે. આ ઘણીવાર પોતાની આંગળીઓ વચ્ચે બ્લેકબોર્ડ ચાકના ટુકડાને વળાંક આપીને દર્શાવવામાં આવે છે. પાતળા હોલો શાફ્ટના કિસ્સામાં, ટ્વિસ્ટિંગ બકલિંગ મોડ વધુ પડતા ટોર્સનલ લોડથી પરિણમી શકે છે, જેમાં શાફ્ટ અક્ષ પર 45° પર કરચલીઓ રચાય છે. આ પણ જુઓ જડતાના ક્ષેત્રની ક્ષણોની સૂચિ સેન્ટ-વેનન્ટની પ્રમેય વિસ્તારની બીજી ક્ષણ માળખાકીય કઠોરતા ટોર્ક ટેસ્ટર ટોર્સિયન સીઝ એન્જિન ટોર્સિયન સ્પ્રિંગ અથવા-બાર ટોર્સનલ કંપન સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ મિકેનિક્સ ટોર્ક મોમેન્ટ (ભૌતિકશાસ્ત્ર)