Fracture toughness
பொருள் அறிவியலில், எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மை என்பது ஒரு கூர்மையான விரிசலின் முக்கியமான அழுத்த தீவிரக் காரணியாகும், அங்கு விரிசல் திடீரென்று விரைவாகவும் வரம்பற்றதாகவும் மாறும். ஒரு கூறுகளின் தடிமன் ஒரு விரிசலின் முனையில் உள்ள கட்டுப்பாடு நிலைமைகளை பாதிக்கிறது, மெல்லிய கூறுகள் விமான அழுத்த நிலைமைகளைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் தடிமனான கூறுகள் விமான திரிபு நிலைமைகளைக் கொண்டுள்ளன. விமானத்தின் திரிபு நிலைமைகள் மிகக் குறைந்த எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மை மதிப்பைக் கொடுக்கின்றன, இது ஒரு பொருள் பண்பு. ப்ளேன் ஸ்ட்ரெய்ன் நிலைமைகளின் கீழ் அளவிடப்படும் மோட் I லோடிங்கில் ஸ்ட்ரெஸ் இன்டென்ஸிட்டி ஃபேக்டரின் முக்கியமான மதிப்பு ப்ளேன் ஸ்ட்ரெய்ன் ஃப்ராக்ச்சர் டஃப்னஸ் என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது குறிக்கப்படுகிறது. ஒரு சோதனை தடிமன் மற்றும் பிற சோதனைத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யத் தவறும் போது, அது பிளேன் ஸ்ட்ரெய்ன் நிலைமைகளை உறுதிசெய்கிறது, உற்பத்தி செய்யப்படும் எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மை மதிப்புக்கு அந்த பெயர் வழங்கப்படுகிறது. எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மை என்பது விரிசல் பரவுவதற்கு ஒரு பொருளின் எதிர்ப்பை வெளிப்படுத்தும் ஒரு அளவு வழி மற்றும் கொடுக்கப்பட்ட பொருளுக்கான நிலையான மதிப்புகள் பொதுவாக கிடைக்கின்றன. அழுத்த அரிப்பு விரிசல் என்று அழைக்கப்படும் மெதுவான சுய-நீடித்த விரிசல் பரப்புதல், நுழைவாயிலுக்கு மேலேயும் கீழேயும் ஒரு அரிக்கும் சூழலில் ஏற்படலாம். சோர்வு விரிசல் வளர்ச்சியின் போது விரிசல் நீட்டிப்பின் சிறிய அதிகரிப்புகளும் ஏற்படலாம், இது மீண்டும் மீண்டும் ஏற்றுதல் சுழற்சிகளுக்குப் பிறகு, எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மையை மீறுவதன் மூலம் இறுதி தோல்வி ஏற்படும் வரை படிப்படியாக ஒரு விரிசலை வளர்க்கலாம். பொருள் மாறுபாடு எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மை பொருட்கள் முழுவதும் தோராயமாக 4 வரிசைகளில் மாறுபடும். உலோகங்கள் எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மையின் மிக உயர்ந்த மதிப்புகளைக் கொண்டுள்ளன. பிளவுகள் கடினமான பொருட்களில் எளிதில் பரவ முடியாது, இதனால் உலோகங்கள் அழுத்தத்தின் கீழ் விரிசலை மிகவும் எதிர்க்கின்றன, மேலும் அவற்றின் அழுத்த-அழுத்த வளைவு பிளாஸ்டிக் ஓட்டத்தின் ஒரு பெரிய மண்டலத்தை வழங்குகிறது. செராமிக்ஸ் குறைந்த எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் உலோகங்களுடன் ஒப்பிடும்போது அவற்றின் 1.5 ஆர்டர்களின் அளவு வலிமை அதிகரிப்புக்குக் காரணமான அழுத்த எலும்பு முறிவில் ஒரு விதிவிலக்கான முன்னேற்றத்தைக் காட்டுகின்றன. பொறியியல் மட்பாண்டங்களை பொறியியல் பாலிமர்களுடன் இணைப்பதன் மூலம் தயாரிக்கப்படும் கலவைகளின் எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மை, உறுப்பு பொருட்களின் தனிப்பட்ட எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மையை விட அதிகமாக உள்ளது. உட்புற கடினப்படுத்தும் வழிமுறைகள் என்பது பொருளின் கடினத்தன்மையை அதிகரிக்க விரிசல் முனைக்கு முன்னால் செயல்படும் செயல்முறைகள் ஆகும். இவை அடிப்படை பொருளின் கட்டமைப்பு மற்றும் பிணைப்பு, அதே போல் மைக்ரோஸ்ட்ரக்சரல் அம்சங்கள் மற்றும் அதனுடன் சேர்க்கைகள் ஆகியவற்றுடன் தொடர்புடையதாக இருக்கும். வழிமுறைகளின் எடுத்துக்காட்டுகளில் பின்வருவன அடங்கும்ஃ இரண்டாம் நிலை கட்டங்களால் விரிசல் விலகல், தானிய எல்லைகள் காரணமாக விரிசல் பாதையில் நுண்ணிய தானிய அமைப்பு மாற்றங்கள் காரணமாக விரிசல் பிளவுபடுத்தல் அடிப்படை பொருளின் எந்த மாற்றமும் அதன் நீர்த்தன்மையை அதிகரிக்கிறது, இது உள்ளார்ந்த கடினப்படுத்தல் என்றும் கருதப்படலாம். தானிய எல்லைகள் ஒரு பொருளில் தானியங்கள் இருப்பது விரிசல்கள் பரவும் முறையை பாதித்து அதன் கடினத்தன்மையையும் பாதிக்கலாம். ஒரு விரிசலுக்கு முன்னால், பொருள் விளைச்சலாக ஒரு பிளாஸ்டிக் மண்டலம் இருக்கலாம். அந்த பகுதிக்கு அப்பால், பொருள் நெகிழ்வானதாக உள்ளது. இந்த பிளாஸ்டிக் மற்றும் நெகிழ்வான மண்டலத்திற்கு இடையிலான எல்லையில் எலும்பு முறிவுக்கான நிலைமைகள் மிகவும் சாதகமானவை, எனவே அந்த இடத்தில் ஒரு தானியத்தின் பிளவால் பிளவுகள் பெரும்பாலும் தொடங்குகின்றன. குறைந்த வெப்பநிலையில், உடல் மையமாகக் கொண்ட கன உலோகம் (பிசிசி) போன்ற பொருள் முற்றிலும் உடையக்கூடிய நிலையில், பிளாஸ்டிக் மண்டலம் சுருங்கி, மீள் மண்டலம் மட்டுமே உள்ளது. இந்த நிலையில், தானியங்களின் தொடர்ச்சியான பிளவு மூலம் பிளவு பரவுகிறது. இந்த குறைந்த வெப்பநிலையில், விளைச்சல் வலிமை அதிகமாக உள்ளது, ஆனால் வளைவின் எலும்பு முறிவு திரிபு மற்றும் விரிசல் முனை ஆரம் குறைவாக உள்ளது, இது குறைந்த கடினத்தன்மைக்கு வழிவகுக்கிறது. அதிக வெப்பநிலையில், விளைச்சல் வலிமை குறைந்து, பிளாஸ்டிக் மண்டலத்தை உருவாக்க வழிவகுக்கிறது. எலாஸ்டிக்-பிளாஸ்டிக் மண்டல எல்லையில் பிளவு தொடங்கப்படலாம், பின்னர் பிரதான விரிசல் முனையுடன் மீண்டும் இணைக்கப்படலாம். இது பொதுவாக தானியங்களின் பிளவுகள் மற்றும் நார்ச்சத்து இணைப்புகள் எனப்படும் தானியங்களின் நீர்த்துப்போகும் எலும்பு முறிவு ஆகியவற்றின் கலவையாகும். இணைப்பு முற்றிலும் நார்ச்சத்து இணைப்புகளாகும் வரை வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது நார்ச்சத்து இணைப்புகளின் சதவீதம் அதிகரிக்கிறது. இந்த நிலையில், மகசூல் வலிமை குறைவாக இருந்தாலும், தந்திரமான எலும்பு முறிவு மற்றும் வளைவின் அதிக விரிசல் முனை ஆரம் இருப்பது அதிக கடினத்தன்மையை விளைவிக்கிறது. உட்புகுத்தல்கள் இரண்டாம் கட்டத் துகள்கள் போன்ற ஒரு பொருளின் உட்புகுத்தல்கள் விரிசல் பரவலை பாதிக்கக்கூடிய உடையக்கூடிய தானியங்களைப் போலவே செயல்படக்கூடும். சேர்ப்பதில் எலும்பு முறிவு அல்லது டிகோஹெஷன் வெளிப்புற பயன்பாட்டு அழுத்தத்தால் அல்லது அதைச் சுற்றியுள்ள மேட்ரிக்ஸுடன் தொடர்ச்சியைப் பராமரிக்க சேர்ப்பின் தேவையால் உருவாக்கப்படும் இடப்பெயர்வுகளால் ஏற்படலாம். தானியங்களைப் போலவே, எலும்பு முறிவு பிளாஸ்டிக்-நெகிழ்வான மண்டல எல்லையில் ஏற்பட வாய்ப்புள்ளது. பின்னர் பிளவு மீண்டும் பிரதான பிளவுடன் இணைக்கப்படலாம். பிளாஸ்டிக் மண்டலம் சிறியதாகவோ அல்லது சேர்ப்புகளின் அடர்த்தி சிறியதாகவோ இருந்தால், எலும்பு முறிவு பிரதான விரிசல் முனையுடன் நேரடியாக இணைக்கப்பட வாய்ப்புள்ளது. பிளாஸ்டிக் மண்டலம் பெரியதாக இருந்தால், அல்லது சேர்ப்புகளின் அடர்த்தி அதிகமாக இருந்தால், பிளாஸ்டிக் மண்டலத்திற்குள் கூடுதல் சேர்க்கை எலும்பு முறிவுகள் ஏற்படலாம், மேலும் மண்டலத்திற்குள் விரிசலில் இருந்து மிக நெருக்கமான எலும்பு முறிவு சேர்ப்புக்கு முன்னேறுவதன் மூலம் இணைப்பு ஏற்படுகிறது. உருமாற்றக் கடினப்படுத்துதல் உருமாற்றக் கடினப்படுத்துதல் என்பது ஒரு பொருள் ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட மார்டின்சிடிக் (இடப்பெயர்ச்சி, பரவல் இல்லாத) கட்ட மாற்றங்களுக்கு உட்படும் ஒரு நிகழ்வாகும், இதன் விளைவாக அந்த பொருளின் அளவில் கிட்டத்தட்ட உடனடி மாற்றம் ஏற்படுகிறது. இழுவிசை அழுத்தத்தின் அதிகரிப்பு போன்ற பொருளின் அழுத்த நிலையில் ஏற்படும் மாற்றத்தால் இந்த மாற்றம் தூண்டப்படுகிறது, மேலும் பயன்படுத்தப்படும் அழுத்தத்திற்கு எதிராக செயல்படுகிறது. எனவே பொருள் உள்ளூரில் பதற்றத்தின் கீழ் வைக்கப்படும்போது, எடுத்துக்காட்டாக வளர்ந்து வரும் விரிசலின் முனையில், அது ஒரு கட்ட மாற்றத்திற்கு உட்படலாம், இது அதன் அளவை அதிகரிக்கிறது, உள்ளூர் இழுவிசை அழுத்தத்தைக் குறைக்கிறது மற்றும் பொருள் வழியாக விரிசலின் முன்னேற்றத்தைத் தடுக்கிறது. செராமிக் பொருட்களின் கடினத்தன்மையை அதிகரிக்க இந்த வழிமுறை பயன்படுத்தப்படுகிறது, குறிப்பாக செராமிக் கத்திகள் மற்றும் ஜெட் என்ஜின் டர்பைன் கத்திகளில் வெப்ப தடுப்பு பூச்சுகள் போன்ற பயன்பாடுகளுக்கான யட்ரியா-உறுதிப்படுத்தப்பட்ட சிர்கோனியாவில். வெளிப்புற வழிமுறைகள் என்பது விரிசல் முனையின் பின்னால் அதன் மேலும் திறப்பை எதிர்க்க செயல்படும் செயல்முறைகள் ஆகும். ஃபைபர்/லேமெல்லா பிரிட்ஜிங், மேட்ரிக்ஸ் வழியாக விரிசல் பரவிய பிறகு இந்த கட்டமைப்புகள் இரண்டு எலும்பு முறிவு மேற்பரப்புகளை ஒன்றாக வைத்திருக்கும், இரண்டு கரடுமுரடான எலும்பு முறிவு மேற்பரப்புகளுக்கு இடையிலான உராய்விலிருந்து விரிசல் வெட்ஜிங் மற்றும் மைக்ரோ கிராக், முக்கிய விரிசலைச் சுற்றியுள்ள பொருளில் சிறிய விரிசல்கள் உருவாகி, பொருளின் இணக்கத்தை திறம்பட அதிகரிப்பதன் மூலம் விரிசல் முனையில் மன அழுத்தத்தை குறைக்கிறது. சோதனை முறைகள் முறிவு கடினத்தன்மை சோதனைகள் விரிசல் மூலம் தோல்விக்கு ஒரு பொருளின் எதிர்ப்பை அளவிடுவதற்கு செய்யப்படுகின்றன. இத்தகைய சோதனைகள் எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மையின் ஒற்றை மதிப்புள்ள அளவீட்டில் அல்லது எதிர்ப்பு வளைவில் விளைகின்றன. எதிர்ப்பு வளைவுகள் என்பது எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மை அளவுருக்கள் (கே, ஜே போன்றவை) இருக்கும் நிலப்பரப்புகள் ஆகும். விரிசல் பரவுவதைக் குறிக்கும் அளவுருக்களுக்கு எதிராக அவை திட்டமிடப்பட்டுள்ளன. எதிர்ப்பு வளைவு அல்லது ஒற்றை மதிப்புள்ள எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மை எலும்பு முறிவுகளின் வழிமுறை மற்றும் ஸ்திரத்தன்மையின் அடிப்படையில் பெறப்படுகிறது. எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மை என்பது பொறியியல் பயன்பாடுகளுக்கு ஒரு முக்கியமான இயந்திர பண்பு ஆகும். பொருட்களின் எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மையை அளவிட பல வகையான சோதனைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவை பொதுவாக பல்வேறு கட்டமைப்புகளில் ஒன்றில் ஒரு நாட்ச் மாதிரியைப் பயன்படுத்துகின்றன. பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் தரப்படுத்தப்பட்ட சோதனை முறை சார்பி தாக்க சோதனை ஆகும், இதன் மூலம் வி-நாட்ச் அல்லது யு-நாட்ச் கொண்ட ஒரு மாதிரி உச்சியின் பின்னால் இருந்து தாக்கத்திற்கு உட்படுத்தப்படுகிறது. சுமையைப் பயன்படுத்துவதற்கு முன்பு சோதனை மாதிரிகளில் முன்னமைக்கப்பட்ட மெல்லிய விரிசல்களுடன் மூன்று-புள்ளி கற்றை வளைக்கும் சோதனைகள் போன்ற விரிசல் இடப்பெயர்ச்சி சோதனைகளும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மாதிரியின் தேர்வு எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மையை அளவிடுவதற்கான ஏஎஸ்டிஎம் தரநிலை ஈ1820 எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மை சோதனைக்கு மூன்று கூப்பன் வகைகளை பரிந்துரைக்கிறது, ஒற்றை முனை வளைக்கும் கூப்பன் [எஸ்இ (பி)], காம்பாக்ட் டென்ஷன் கூப்பன் [சி (டி)] மற்றும் வட்டு வடிவ காம்பாக்ட் டென்ஷன் கூப்பன் [டிசி (டி)]. ஒவ்வொரு மாதிரி அமைப்பும் மூன்று பரிமாணங்களால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது, அதாவது விரிசல் நீளம் (a), தடிமன் (B) மற்றும் அகலம் (W). இந்த பரிமாணங்களின் மதிப்புகள் மாதிரியின் மீது செய்யப்படும் குறிப்பிட்ட சோதனையின் தேவையால் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன. பெரும்பாலான சோதனைகள் கச்சிதமான அல்லது மூன்று-புள்ளி நெகிழ்வுத்தன்மை சோதனை உள்ளமைவில் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன. அதே சிறப்பியல்பு பரிமாணங்களுக்கு, மூன்று-புள்ளி நெகிழ்வுத்தன்மை சோதனையுடன் ஒப்பிடும்போது சிறிய உள்ளமைவு குறைந்த அளவு பொருளை எடுக்கும். பெரும்பாலான பொறியியல் பொருட்களின் உள்ளார்ந்த ஐசோட்ரோபிக் அல்லாத தன்மை காரணமாக எலும்பு முறிவுக்கான பொருள் நோக்குநிலை நோக்குநிலை முக்கியமானது. இதன் காரணமாக, பொருளுக்குள் பலவீனமான விமானங்கள் இருக்கலாம், மேலும் இந்த விமானத்தில் விரிசல் வளர்ச்சி மற்ற திசையுடன் ஒப்பிடும்போது எளிதாக இருக்கலாம். இந்த முக்கியத்துவம் காரணமாக ஏஎஸ்டிஎம் ஃபோர்ஜிங் ஆக்சிஸ் தொடர்பாக விரிசல் நோக்குநிலையைப் புகாரளிப்பதற்கான ஒரு தரப்படுத்தப்பட்ட வழியை உருவாக்கியுள்ளது. எல், டி மற்றும் எஸ் எழுத்துக்கள் நீளமான, குறுக்கு மற்றும் குறுகிய குறுக்கு திசைகளைக் குறிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அங்கு நீளமான திசை ஃபோர்ஜிங் அச்சுடன் ஒத்துப்போகிறது. நோக்குநிலை இரண்டு எழுத்துக்களால் வரையறுக்கப்படுகிறது, முதலாவது முதன்மை இழுவிசை அழுத்தத்தின் திசை மற்றும் இரண்டாவது விரிசல் பரப்புதலின் திசை. பொதுவாகச் சொல்வதானால், ஒரு பொருளின் கடினத்தன்மையின் கீழ் வரம்பு, ஃபோர்ஜிங் ஆக்சிஸ் திசையில் விரிசல் வளரும் திசையில் பெறப்படுகிறது. முன் வெடிப்பு துல்லியமான முடிவுகளுக்கு, சோதனைக்கு முன் ஒரு கூர்மையான விரிசல் தேவைப்படுகிறது. இயந்திர நாட்ச்கள் மற்றும் இடங்கள் இந்த அளவுகோலை பூர்த்தி செய்யவில்லை. போதுமான கூர்மையான விரிசலை அறிமுகப்படுத்துவதற்கான மிகவும் பயனுள்ள வழி, ஒரு ஸ்லாட்டில் இருந்து சோர்வு விரிசலை வளர்க்க சுழற்சி ஏற்றுதலைப் பயன்படுத்துவதாகும். சோர்வு விரிசல்கள் ஸ்லாட்டின் முனையில் தொடங்கப்பட்டு, விரிசல் நீளம் அதன் விரும்பிய மதிப்பை அடையும் வரை நீட்டிக்க அனுமதிக்கப்படுகிறது. ஸ்ட்ரெய்ன்-கடினப்படுத்துவதன் மூலம் பொருளின் கடினத்தன்மையை பாதிக்காதபடி சுழற்சி ஏற்றுதல் கவனமாக கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. முக்கிய எலும்பு முறிவுகளின் பிளாஸ்டிக் மண்டலத்துடன் ஒப்பிடும்போது மிகச் சிறிய பிளாஸ்டிக் மண்டலத்தை உருவாக்கும் சுழற்சி சுமைகளைத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலம் இது செய்யப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, ASTM E399 இன் படி, அதிகபட்ச அழுத்த தீவிரம் Kmax ஆரம்ப கட்டத்தில் 0.6 க்கும் அதிகமாக இருக்கக்கூடாது மற்றும் விரிசல் அதன் இறுதி அளவை நெருங்கும் போது 0.8 க்கும் குறைவாக இருக்க வேண்டும். சில சந்தர்ப்பங்களில் பள்ளங்கள் ஒரு எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மை மாதிரியின் பக்கங்களில் இயந்திரம் செய்யப்படுகின்றன, இதனால் மாதிரியின் தடிமன் விரிசல் நீட்டிப்புகளின் நோக்கம் கொண்ட பாதையில் அசல் தடிமனில் குறைந்தது 80 சதவீதமாகக் குறைக்கப்படுகிறது. ஆர்-வளைவு சோதனையின் போது நேராக விரிசல் முன்புறத்தை பராமரிப்பதே காரணம். நான்கு முக்கிய தரப்படுத்தப்பட்ட சோதனைகள் கீழே விவரிக்கப்பட்டுள்ளன, கேஐசி மற்றும் கேஆர் சோதனைகள் நேரியல்-நெகிழ்வான எலாஸ்டிக் எலும்பு முறிவு இயக்கவியலுக்கு (எல்இஎஃப்எம்) செல்லுபடியாகும், அதே நேரத்தில் ஜே மற்றும் ஜேஆர் சோதனைகள் நெகிழ்வான-பிளாஸ்டிக் எலும்பு முறிவு இயக்கவியலுக்கு (இபிஎஃப்எம்) செல்லுபடியாகும். பிளேன்-ஸ்ட்ரெய்ன் எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மை சோதனை ஒரு எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மை சோதனையைச் செய்யும்போது, மிகவும் பொதுவான சோதனை மாதிரி உள்ளமைவுகள் ஒற்றை விளிம்பு நாட்ச் வளைவு (சென்ப் அல்லது மூன்று-புள்ளி வளைவு) மற்றும் காம்பாக்ட் டென்ஷன் (சி. டி) மாதிரிகள் ஆகும். குறைந்தபட்ச தேவையான தடிமன், பொருளின் எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மை மற்றும் பொருள் விளைச்சல் வலிமை இருக்கும்போது பிளேன்-ஸ்ட்ரெய்ன் நிலைமைகள் பொதுவாக நிலவும் என்று சோதனை காட்டுகிறது. கேஐ 0.55 முதல் 2.75 (எம்பிஏ)/வி வரை அதிகரிக்கும் விகிதத்தில் சீராக ஏற்றுவதன் மூலம் சோதனை செய்யப்படுகிறது. சோதனையின் போது, சுமை மற்றும் விரிசல் வாய் திறப்பு இடப்பெயர்ச்சி (சி. எம். ஓ. டி) பதிவு செய்யப்பட்டு அதிகபட்ச சுமை அடையும் வரை சோதனை தொடர்கிறது. முக்கியமான சுமை PQ சுமை மற்றும் CMOD பிளாட் மூலம் கணக்கிடப்படுகிறது. ஒரு தற்காலிக கடினத்தன்மை KQ என வழங்கப்படுகிறது. வடிவியல் காரணி என்பது a/W இன் பரிமாணமற்ற செயல்பாடாகும், இது E 399 தரத்தில் பல்லுறுப்புக்கோவை வடிவத்தில் வழங்கப்படுகிறது. சுருக்கமான சோதனை வடிவவியலுக்கான வடிவியல் காரணியை இங்கே காணலாம். பின்வரும் தேவைகள் பூர்த்தி செய்யப்படும்போது இந்த தற்காலிக கடினத்தன்மை மதிப்பு செல்லுபடியாகும் என்று அங்கீகரிக்கப்படுகிறதுஃ மேலும் அறியப்படாத எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மை கொண்ட ஒரு பொருள் சோதிக்கப்படும்போது, முழு பொருள் பிரிவு தடிமன் கொண்ட ஒரு மாதிரி சோதிக்கப்படுகிறது அல்லது எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மையின் கணிப்பின் அடிப்படையில் மாதிரி அளவிடப்படுகிறது. சோதனையின் விளைவாக ஏற்படும் எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மை மதிப்பு மேலே உள்ள சமன்பாட்டின் தேவையை பூர்த்தி செய்யவில்லை என்றால், தடிமனான மாதிரியைப் பயன்படுத்தி சோதனை மீண்டும் செய்யப்பட வேண்டும். இந்த தடிமன் கணக்கீட்டிற்கு கூடுதலாக, சோதனை விவரக்குறிப்புகள் பல தேவைகளைக் கொண்டுள்ளன, அவை ஒரு சோதனையின் விளைவாக கேஐசி மதிப்பு ஏற்பட்டதாகக் கூறப்படுவதற்கு முன்பு பூர்த்தி செய்யப்பட வேண்டும் (வெட்டு உதடுகளின் அளவு போன்றவை). ஒரு சோதனை தடிமன் மற்றும் பிற வெற்று-ஸ்ட்ரெய்ன் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யத் தவறும் போது, உற்பத்தி செய்யப்படும் எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மை மதிப்புக்கு Kc என்ற பெயர் வழங்கப்படுகிறது. சில நேரங்களில், தடிமன் தேவையைப் பூர்த்தி செய்யும் ஒரு மாதிரியை உற்பத்தி செய்ய முடியாது. எடுத்துக்காட்டாக, அதிக கடினத்தன்மை கொண்ட ஒப்பீட்டளவில் மெல்லிய தட்டு சோதிக்கப்படும்போது, விரிசல் முனையில் பிளேன்-ஸ்ட்ரெய்ன் நிலைமைகளுடன் ஒரு தடிமனான மாதிரியை உருவாக்க முடியாது. ஆர்-வளைவின் நிர்ணயம், கே-ஆர் நிலையான விரிசல் வளர்ச்சியைக் காட்டும் மாதிரி, விரிசலின் நீளம் அதிகரிக்கும் போது எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மை அதிகரிக்கும் போக்கைக் காட்டுகிறது (தந்திரமான விரிசல் நீட்டிப்பு). இந்த எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மை மற்றும் விரிசல் நீளம் எதிர்ப்பு (ஆர்)-வளைவு என்று அழைக்கப்படுகிறது. ASTM E561 பொருட்களில் கடினத்தன்மை மற்றும் விரிசல் வளர்ச்சி வளைவுகளை தீர்மானிப்பதற்கான ஒரு செயல்முறையை கோடிட்டுக் காட்டுகிறது. இந்த தரநிலையானது பொருளின் குறைந்தபட்ச தடிமன் மீது ஒரு தடையைக் கொண்டிருக்கவில்லை, எனவே மெல்லிய தாள்களுக்கு பயன்படுத்தப்படலாம், இருப்பினும் சோதனை செல்லுபடியாகும் வகையில் LEFM க்கான தேவைகள் பூர்த்தி செய்யப்பட வேண்டும். LEFM க்கான அளவுகோல்கள் அடிப்படையில் பிளாஸ்டிக் மண்டலத்துடன் ஒப்பிடும்போது விமானத்தின் பரிமாணம் பெரியதாக இருக்க வேண்டும் என்று கூறுகிறது. ஆர் வளைவின் வடிவத்தில் தடிமனின் விளைவு குறித்து ஒரு தவறான கருத்து உள்ளது. அதே பொருள் தடிமனான பிரிவு பிளேன் ஸ்ட்ரெய்ன் எலும்பு முறிவு மூலம் தோல்வியடைகிறது மற்றும் ஒற்றை மதிப்புள்ள எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மையைக் காட்டுகிறது, மெல்லிய பிரிவு பிளேன் ஸ்ட்ரெஸ் எலும்பு முறிவு மூலம் தோல்வியடைகிறது மற்றும் உயரும் ஆர்-வளைவைக் காட்டுகிறது. இருப்பினும், ஆர் வளைவின் சாய்வைக் கட்டுப்படுத்தும் முக்கிய காரணி எலும்பு முறிவு உருவவியல், தடிமன் அல்ல. சில பொருள் பிரிவில் தடிமன் எலும்பு முறிவு உருவகத்தை தந்திரமான கிழிவிலிருந்து மெல்லிய முதல் தடிமனான பகுதி வரை பிளவுபடுத்துகிறது, இந்த விஷயத்தில் தடிமன் மட்டுமே ஆர்-வளைவின் சாய்வை ஆணையிடுகிறது. "மைக்ரோவாய்டு ஒருங்கிணைப்பு" தோல்வியின் முறையாக இருப்பதால், ஆர்-வளைவு உயர்வதில் பிளேன் ஸ்ட்ரெய்ன் எலும்பு முறிவு கூட ஏற்படும் நிகழ்வுகள் உள்ளன. கே-ஆர் வளைவை மதிப்பிடுவதற்கான மிகவும் துல்லியமான வழி, பிளாஸ்டிக் மண்டலத்தின் ஒப்பீட்டு அளவைப் பொறுத்து பிளாஸ்டிசிட்டி இருப்பதை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வதாகும். மிகக் குறைவான பிளாஸ்டிசிட்டி விஷயத்தில், சுமை மற்றும் இடப்பெயர்ச்சி வளைவு சோதனையிலிருந்து பெறப்படுகிறது மற்றும் ஒவ்வொரு புள்ளியிலும் இணக்கம் காணப்படுகிறது. இணக்கம் என்பது வளைவின் சாய்வின் பரஸ்பரமாகும், இது ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளியில் மாதிரி இறக்கப்பட்டால் பின்பற்றப்படும், இது LEFM க்கான சுமைக்கு இடப்பெயர்ச்சி விகிதமாக கொடுக்கப்படலாம். ஏஎஸ்டிஎம் தரத்தில் கொடுக்கப்பட்டுள்ள உறவின் மூலம் உடனடி விரிசல் நீளத்தை தீர்மானிக்க இணக்கம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு பயனுள்ள விரிசல் நீளத்தை கணக்கிடுவதன் மூலம் மன அழுத்தத்தின் தீவிரத்தை சரிசெய்ய வேண்டும். ஏஎஸ்டிஎம் தரநிலை இரண்டு மாற்று அணுகுமுறைகளை பரிந்துரைக்கிறது. முதல் முறை இர்வின் பிளாஸ்டிக் மண்டலம் திருத்தம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இர்வின் அணுகுமுறை பயனுள்ள விரிசல் நீளத்தை இர்வின் அணுகுமுறையாக விவரிக்கிறது, இது ஒரு மறு செய்கை தீர்வுக்கு வழிவகுக்கிறது, ஏனெனில் கே என்பது விரிசல் நீளத்தின் செயல்பாடாகும். மற்ற முறை, அதாவது செகண்ட் முறை, ஒரு பயனுள்ள இணக்கத்திலிருந்து பயனுள்ள விரிசல் நீளத்தைக் கணக்கிட ASTM தரநிலையால் வழங்கப்பட்ட இணக்கம்-விரிசல் நீளம் சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்துகிறது. சுமை மற்றும் இடப்பெயர்ச்சி வளைவின் எந்த புள்ளியிலும் இணக்கம் என்பது அடிப்படையில் அந்த கட்டத்தில் மாதிரி இறக்கப்பட்டால் ஏற்படும் வளைவின் சாய்வின் பரஸ்பரமாகும். இப்போது இறக்குதல் வளைவு நேரியல் நெகிழ்வான பொருட்களுக்கான தோற்றத்திற்குத் திரும்புகிறது, ஆனால் நிரந்தர சிதைவு இருப்பதால் நெகிழ்வான பிளாஸ்டிக் பொருட்களுக்கு அல்ல. நெகிழ்வான பிளாஸ்டிக் பெட்டிக்கு ஒரு கட்டத்தில் பயனுள்ள இணக்கம் என்பது புள்ளி மற்றும் தோற்றத்தை இணைக்கும் கோட்டின் சாய்வாக கருதப்படுகிறது (அதாவது பொருள் நெகிழ்வானதாக இருந்தால் இணக்கம்). இந்த பயனுள்ள இணக்கம் ஒரு பயனுள்ள விரிசல் வளர்ச்சியைப் பெற பயன்படுகிறது மற்றும் மீதமுள்ள கணக்கீடு சமன்பாட்டைப் பின்பற்றுகிறது பிளாஸ்டிசிட்டி திருத்தத்தின் தேர்வு பிளாஸ்டிக் மண்டலத்தின் அளவைக் குறிக்கிறது. சிறிய பிளாஸ்டிக் மண்டலத்திற்கு இர்வின் முறையைப் பயன்படுத்துவது ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்கது என்று ஏ. எஸ். டி. எம் நிலையான மூடுதல் எதிர்ப்பு வளைவு பரிந்துரைக்கிறது மற்றும் கிராக்-டிப் பிளாஸ்டிசிட்டி மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்ததாக இருக்கும்போது செகண்ட் முறையைப் பயன்படுத்த பரிந்துரைக்கிறது. மேலும் ASTM E 561 தரநிலையில் மாதிரி அளவு அல்லது அதிகபட்சமாக அனுமதிக்கக்கூடிய விரிசல் நீட்டிப்பு குறித்த தேவைகள் இல்லாததால், எதிர்ப்பு வளைவின் அளவு சுதந்திரம் உத்தரவாதம் அளிக்கப்படவில்லை. செகண்ட் முறைக்கான சோதனைத் தரவுகளில் அளவு சார்பு குறைவாகக் கண்டறியப்பட்டுள்ளது என்பதை சில ஆய்வுகள் காட்டுகின்றன. ஒரு யூனிட் எலும்பு முறிவு மேற்பரப்பு பகுதிக்கு ஜேஐசி ஸ்ட்ரெய்ன் ஆற்றல் வெளியீட்டு விகிதத்தை தீர்மானிப்பது ஜே-ஒருங்கிணைந்த முறையால் கணக்கிடப்படுகிறது, இது விரிசல் முனையைச் சுற்றியுள்ள ஒரு விளிம்பு பாதை ஒருங்கிணைந்ததாகும், அங்கு பாதை இரு விரிசல் மேற்பரப்புகளிலும் தொடங்கி முடிவடைகிறது. ஜே-டஃப்னஸ் மதிப்பு என்பது ஒரு விரிசல் வளரத் தேவையான அழுத்த ஆற்றலின் அளவைப் பொறுத்தவரை பொருளின் எதிர்ப்பைக் குறிக்கிறது. எலாஸ்டிக்-பிளாஸ்டிக் பொருட்களுக்கு ஜேஐசி கடினத்தன்மை மதிப்பு அளவிடப்படுகிறது. இப்போது ஒற்றை மதிப்புள்ள ஜே. ஐ. சி தந்திரமான விரிசல் நீட்டிப்பின் தொடக்கத்திற்கு அருகிலுள்ள கடினத்தன்மை என தீர்மானிக்கப்படுகிறது (திரிபு கடினப்படுத்துதலின் விளைவு முக்கியமல்ல). சோதனை பல மாதிரிகள் ஒவ்வொரு மாதிரியையும் பல்வேறு நிலைகளுக்கு ஏற்றுதல் மற்றும் இறக்குதல் மூலம் செய்யப்படுகிறது. இது விரிசல் வாய் திறப்பு இணக்கத்தை அளிக்கிறது, இது ஜே-ஒருங்கிணைந்த சோதனையை உள்ளடக்கிய ஏஎஸ்டிஎம் தரநிலை ஈ 1820 இல் கொடுக்கப்பட்ட உறவுகளின் உதவியுடன் விரிசல் நீளத்தைப் பெற பயன்படுத்தப்படுகிறது. விரிசல் வளர்ச்சியை அளவிடுவதற்கான மற்றொரு வழி, மாதிரியை வெப்ப சாயம் பூசுதல் அல்லது சோர்வு விரிசல் மூலம் குறிக்க வேண்டும். மாதிரி இறுதியில் பிரிக்கப்பட்டு, விரிசல் நீட்டிப்பு மதிப்பெண்களின் உதவியுடன் அளவிடப்படுகிறது. இவ்வாறு செய்யப்படும் சோதனை பல சுமை மற்றும் விரிசல் வாய் திறப்பு இடப்பெயர்ச்சி (CMOD) வளைவை விளைவிக்கிறது, அவை J ஐ பின்வருமாறு கணக்கிடப் பயன்படுகின்றனஃ-நேரியல் நெகிழ்வான J ஐப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்படுகிறது மற்றும் K என்பது பக்க-வளைந்த மாதிரியின் நிகர தடிமன் மற்றும் பக்க-வளைந்த மாதிரியின் B க்கு சமமாக இருக்கும் இடத்திலிருந்து தீர்மானிக்கப்படுகிறது. தற்காலிக JQ ஐப் பெற சிறப்பு தரவு குறைப்பு நுட்பம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. பின்வரும் அளவுகோல் பூர்த்தி செய்யப்பட்டால் மதிப்பு ஏற்றுக்கொள்ளப்படுகிறது கண்ணீர் எதிர்ப்பை தீர்மானித்தல் (கான் கண்ணீர் சோதனை) கண்ணீர் சோதனை (எ. கா. கான் கண்ணீர் சோதனை) கண்ணீர் எதிர்ப்பின் அடிப்படையில் அரை அளவு கடினத்தன்மையை வழங்குகிறது. இந்த வகை சோதனைக்கு ஒரு சிறிய மாதிரி தேவைப்படுகிறது, எனவே, பரந்த அளவிலான தயாரிப்பு வடிவங்களுக்கு பயன்படுத்தப்படலாம். கண்ணீர் சோதனை மிகவும் நெகிழ்வான அலுமினிய உலோகக்கலவைகளுக்கும் பயன்படுத்தப்படலாம் (எ. கா. 1100, 3003), இதில் நேரியல் நெகிழ்வான எலும்பு முறிவு இயக்கவியல் பொருந்தாது. நிலையான சோதனை முறைகள் பல நிறுவனங்கள் எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மை அளவீடுகள் தொடர்பான தரங்களை வெளியிடுகின்றன, அதாவது ஏஎஸ்டிஎம், பிஎஸ்ஐ, ஐஎஸ்ஓ, ஜேஎஸ்எம்இ. சுற்றுப்புற வெப்பநிலையில் மேம்பட்ட பீங்கான்களின் நெகிழ்வுத்தன்மைக்கான ஏஎஸ்டிஎம் சி1161 சோதனை முறை ஏஎஸ்டிஎம் சி1421 சுற்றுப்புற வெப்பநிலையில் மேம்பட்ட பீங்கான்களின் எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மையை தீர்மானிப்பதற்கான நிலையான சோதனை முறைகள் ஏஎஸ்டிஎம் இ399 விமானம்-ஸ்ட்ரெய்ன் எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மைக்கான சோதனை முறை ஏஎஸ்டிஎம் இ740 மேற்பரப்பு-கிராக் டென்ஷன் மாதிரிகளுடன் எலும்பு முறிவு சோதனைக்கான பயிற்சி ஏஎஸ்டிஎம் இ1820 எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மையை அளவிடுவதற்கான நிலையான சோதனை முறை ஏஎஸ்டிஎம் இ1823 சோர்வு மற்றும் எலும்பு முறிவு சோதனை தொடர்பான சொற்கள் ஐஎஸ்ஓ 12135 உலோக பொருட்கள்-ஒருங்கிணைந்த சோதனை முறை தானிய எல்லை அம்சங்களின் நோக்குநிலை மற்றும் எஞ்சிய அழுத்தத்தின் காரணமாக விரிசல் ஒரு சிக்கலான, கடினமான முறையில் முன்னேறுகிறது, அதை பகுப்பாய்வு செய்வது கடினம். இந்த சுழற்சியின் காரணமாக அதிகரித்த தானிய எல்லை மேற்பரப்பு பகுதியுடன் தொடர்புடைய கூடுதல் மேற்பரப்பு ஆற்றலை வெறுமனே கணக்கிடுவது துல்லியமானது அல்ல, ஏனெனில் விரிசல் மேற்பரப்பை உருவாக்குவதற்கான சில ஆற்றல் எஞ்சிய அழுத்தத்திலிருந்து வருகிறது. ஃபேபர்-எவன்ஸ் மாதிரி முதன்மைக் கட்டுரைஃ ஃபேபர்-எவன்ஸ் மாதிரி கேத்ரின் ஃபேபர் மற்றும் அந்தோனி ஜி. எவன்ஸ் ஆகியோரால் அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட பொருள் மாதிரியின் ஒரு இயக்கவியல், ஒரு மேட்ரிக்ஸில் நுண் வெடிப்புக்கு ஆளாகக்கூடிய இரண்டாவது கட்ட துகள்களைச் சுற்றியுள்ள விரிசல் விலகல் காரணமாக மட்பாண்டங்களில் எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மை அதிகரிப்பதை கணிக்க உருவாக்கப்பட்டது. இந்த மாதிரி இரண்டாவது கட்டத்தின் துகள் உருவவியல், அம்ச விகிதம், இடைவெளி மற்றும் தொகுதி பின்னம் ஆகியவற்றை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்கிறது, அதே போல் விரிசல் திசைதிருப்பப்படும்போது அல்லது விரிசல் விமான வில்லுகள் இருக்கும்போது விரிசல் முனையில் உள்ளூர் அழுத்த தீவிரத்தில் குறைப்பு ஏற்படுகிறது. உண்மையான விரிசல் இழுவை இமேஜிங் நுட்பங்கள் மூலம் பெறப்படுகிறது, இது விலகல் மற்றும் வளைவு கோணங்களை மாதிரியில் நேரடியாக உள்ளிட அனுமதிக்கிறது. எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மையின் விளைவாக ஏற்படும் அதிகரிப்பு பின்னர் வெற்று மேட்ரிக்ஸ் வழியாக ஒரு தட்டையான விரிசலுடன் ஒப்பிடப்படுகிறது. கடினப்படுத்தலின் அளவு வெப்பச் சுருக்கம் பொருந்தாத தன்மை மற்றும் துகள்/மேட்ரிக்ஸ் இடைமுகத்தின் மைக்ரோஃப்ராக்சர் எதிர்ப்பு ஆகியவற்றால் ஏற்படும் பொருந்தாத திரிபு மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. துகள்களின் குறுகிய அளவு விநியோகம் சரியான அளவில் இருக்கும்போது இந்த கடினப்படுத்தல் கவனிக்கப்படுகிறது. ஃபேபரின் பகுப்பாய்வின் கண்டுபிடிப்புகளை ஆராய்ச்சியாளர்கள் பொதுவாக ஏற்றுக்கொள்கிறார்கள், இது தோராயமாக சமமான தானியங்களைக் கொண்ட பொருட்களில் விலகல் விளைவுகள் எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மையை தானிய எல்லை மதிப்பை விட இரண்டு மடங்கு அதிகரிக்கக்கூடும் என்று கூறுகிறது. மேலும் காண்கஃ உடையக்கூடிய-கடத்தும் மாற்றம் மண்டலம் சார்பி தாக்க சோதனை குழாய்-உடையக்கூடிய மாற்றம் வெப்பநிலை தாக்கம் (இயக்கவியல்) ஐசோட் தாக்க வலிமை சோதனை பஞ்சர் எதிர்ப்பு அதிர்ச்சி (இயக்கவியல்) மூன்று புள்ளி நெகிழ்வுத்தன்மை எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மை சோதனை இன்டெண்டேஷன் மூலம் மட்பாண்டங்களின் கடினத்தன்மை குறிப்புகள் மேலும் வாசிப்பு ஆண்டர்சன், டி. எல்., எலும்பு முறிவு இயக்கவியல்ஃ அடிப்படைகள் மற்றும் பயன்பாடுகள் (சி. ஆர். சி பிரஸ், பாஸ்டன் 1995). டேவிட்ஜ், ஆர். டபிள்யூ, மெக்கானிக்கல் பிஹேவியர் ஆஃப் செராமிக்ஸ் (கேம்பிரிட்ஜ் யுனிவர்சிட்டி பிரஸ் 1979). நாட், கே. எஃப்., ஃபண்டமெண்டல்ஸ் ஆஃப் ஃப்ராக்சர் மெக்கானிக்ஸ் (1973). சுரேஷ், எஸ்., ஃபாடிக் ஆஃப் மெட்டீரியல்ஸ் (கேம்பிரிட்ஜ் யுனிவர்சிட்டி பிரஸ் 1998,2 வது பதிப்பு). ஃப்ராக்சர் மெக்கானிக்ஸ் ஃப்ர்ஃ டெனாசிட்