सिलिकॉन कार्बाइड के घटक केंद्र के बजाय किनारों पर क्यों टूटते हैं?
कई उच्च तापमान अनुप्रयोगों में, SiC घटक (रोलर्स, बीम, प्लेट) अक्सर विफल हो जाते हैंः
किनारों, कोनों, या अंत क्षेत्रों
इसके बजायः
केंद्र, जहां संरचना सबसे अधिक तनावग्रस्त प्रतीत होती है।
इससे एक आम सवाल उठता हैः
असफलता किनारे पर क्यों होती है, बीच में नहीं?
एक विशिष्ट धारणा हैः
इसलिए, विफलता मध्य में होनी चाहिए।
हालाँकि, क्षेत्र संबंधी अवलोकन इस धारणा का खंडन करते हैं।
अवलोकन की गई विफलता विशेषताओं में शामिल हैंः
मध्य क्षेत्र अक्सर बरकरार रहता है।
इस व्यवहार को समझने की कुंजी इस में निहित हैः
तनाव वितरण और सीमा स्थितियां
वास्तविक प्रणालियों में, घटक आदर्श बीम नहीं हैं।
वे निम्न से प्रभावित होते हैंः
किनारों और कोनों के रूप में कार्य करते हैंः
प्राकृतिक तनाव केन्द्रक
कारण:
भले ही वैश्विक तनाव मध्यम हो, सीमाओं पर स्थानीय तनाव बहुत अधिक हो सकता है।
कई प्रणालियों में (रोलर्स, समर्थन, स्प्रिंग्स):
इससे उत्पन्न होता हैः
सबसे पहले किनारे प्रभावित होते हैं।
उच्च तापमान परः
इससे निम्नलिखित होते हैंः
किनारे महत्वपूर्ण तनाव क्षेत्र बन जाते हैं।
समर्थन और फिक्स्चर में शामिल हैंः
यह निम्न कारणों का कारण बनता हैः
मध्य क्षेत्र आमतौर परः
इसलिए, यह अक्सरसंरचनात्मक रूप से अधिक स्थिर.
विशिष्ट किनारे-प्रधान विफलता मोड में शामिल हैंः
असफलता किनारे से शुरू होती है, फिर अंदर की ओर बढ़ती है।
विफलता स्थानीय परिस्थितियों द्वारा शासित होती है, वैश्विक तनाव से नहीं
भले ही समग्र संरचना मजबूत हो:
जहां विफलता शुरू होती है।
विश्वसनीयता में सुधार के लिए:
भट्ठी रोलर प्रणालियों में, विफलता अक्सर रोलर के अंत में शुरू होती है क्योंकि केंद्र में वैश्विक झुकने की विफलता के बजाय स्थानीय संपर्क तनाव और थर्मल सीमा प्रभाव।
उच्च तापमान वाले ओवन अनुप्रयोगों के लिए, घनेरोलर फायर ओवन के लिए दबाव रहित सिंटर सिलिकॉन कार्बाइड (एसएसआईसी) रोलर्सउनके उत्कृष्ट थर्मल स्थिरता, ऑक्सीकरण प्रतिरोध और दीर्घकालिक आयामी विश्वसनीयता के कारण व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।
सीआईसी घटक केंद्र के बजाय किनारों पर विफल हो जाते हैं क्योंकिः
सबसे कमजोर बिंदु वह नहीं है जहां भार सबसे अधिक है, बल्कि जहां तनाव सबसे अधिक केंद्रित है
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