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मल्टी-एक्सियल स्ट्रेस स्टेट्स क्रूसिफ़ॉर्म नमूने
अधिकांश इंजीनियरिंग संरचनाएं जटिल बहुअक्षीय तनाव से प्रभावित होती हैं जो लोडिंग, ज्यामिति और/या सामग्री की असमानता से उत्पन्न होती हैं। हालाँकि, प्रयोगशाला परीक्षण मुख्य रूप से विभिन्न प्रकार की लोडिंग व्यवस्थाओं का उपयोग करता है, जिसमें रेंगना, अर्ध-स्थैतिक और थकान परीक्षण शामिल हैं - सरल नमूने जो तनाव की एकअक्षीय स्थिति के अधीन होते हैं। डिज़ाइन-आधारित एकअक्षीय परीक्षण डेटा और बहुअक्षीय तनाव वाले घटकों के कार्यात्मक संचालन के बीच अंतर के कारण, यह सुनिश्चित करने के लिए अधिक शोध कार्य किया जा रहा है कि दोनों के बीच संबंध को पर्याप्त रूप से समझा जा सके।
द्विअक्षीय परीक्षण के लिए सीधे उधार देने वाला एक नमूना एक क्रूसिफ़ॉर्म (एक क्रॉस-आकार की प्लेट) है जो चार ऑर्थोगोनल एक्ट्यूएटर्स द्वारा विमान में लोड किया गया है। हमने नमूना केंद्र की गति को नियंत्रित करने, अवांछित गति को दूर करने और नमूने पर झुकने के लिए परीक्षण प्रणालियाँ विकसित कीं। एक पारंपरिक सर्वोहाइड्रोलिक परीक्षण मशीन में, परीक्षण नमूने का एक छोर स्थिर रखा जाता है जबकि दूसरा छोर एक एक्चुएटर द्वारा तनाव या संपीड़न में विस्थापित होता है। अधिकांश परीक्षणों के लिए यह संचालन का एक बहुत ही संतोषजनक तरीका है, लेकिन इसका मतलब यह है कि परीक्षण चक्र के दौरान नमूने का केंद्र चलता रहता है। कुछ परीक्षणों के लिए नमूने के केंद्र को स्थिर रखना आवश्यक है - उदाहरण के लिए, जब परीक्षण चल रहा हो तो माइक्रोस्कोप के माध्यम से नमूने के केंद्र का अध्ययन करना आवश्यक होता है। इस प्रकार के परीक्षण के लिए, सिस्टम में एक दूसरा एक्चुएटर जोड़ा जाता है ताकि नमूने के दोनों सिरों पर विकृत आंदोलनों को लागू किया जा सके। इसलिए, नियंत्रित करने के लिए दो एक्चुएटर्स और दो चर हैं: नमूने की केंद्र स्थिति, और नमूने के सिरों पर लागू कुल विरूपण। नियंत्रण समस्या इसलिए उत्पन्न होती है क्योंकि एक्चुएटर और नियंत्रित चर की कोई प्राकृतिक जोड़ी नहीं है - प्रत्येक एक्चुएटर की गति केंद्र की स्थिति और परीक्षण नमूने की विकृति दोनों को प्रभावित करती है।
द्विअक्षीय परीक्षण के लिए सीधे उधार देने वाला एक नमूना एक क्रूसिफ़ॉर्म (एक क्रॉस-आकार की प्लेट) है जो चार ऑर्थोगोनल एक्ट्यूएटर्स द्वारा विमान में लोड किया गया है। हमने नमूना केंद्र की गति को नियंत्रित करने, अवांछित गति को दूर करने और नमूने पर झुकने के लिए परीक्षण प्रणालियाँ विकसित कीं। एक पारंपरिक सर्वोहाइड्रोलिक परीक्षण मशीन में, परीक्षण नमूने का एक छोर स्थिर रखा जाता है जबकि दूसरा छोर एक एक्चुएटर द्वारा तनाव या संपीड़न में विस्थापित होता है। अधिकांश परीक्षणों के लिए यह संचालन का एक बहुत ही संतोषजनक तरीका है, लेकिन इसका मतलब यह है कि परीक्षण चक्र के दौरान नमूने का केंद्र चलता रहता है। कुछ परीक्षणों के लिए नमूने के केंद्र को स्थिर रखना आवश्यक है - उदाहरण के लिए, जब परीक्षण चल रहा हो तो माइक्रोस्कोप के माध्यम से नमूने के केंद्र का अध्ययन करना आवश्यक होता है। इस प्रकार के परीक्षण के लिए, सिस्टम में एक दूसरा एक्चुएटर जोड़ा जाता है ताकि नमूने के दोनों सिरों पर विकृत आंदोलनों को लागू किया जा सके। इसलिए, नियंत्रित करने के लिए दो एक्चुएटर्स और दो चर हैं: नमूने की केंद्र स्थिति, और नमूने के सिरों पर लागू कुल विरूपण। नियंत्रण समस्या इसलिए उत्पन्न होती है क्योंकि एक्चुएटर और नियंत्रित चर की कोई प्राकृतिक जोड़ी नहीं है - प्रत्येक एक्चुएटर की गति केंद्र की स्थिति और परीक्षण नमूने की विकृति दोनों को प्रभावित करती है।
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