हैलो, पाठ्यक्रम डिज़ाइन प्रैक्टिस में आपका स्वागत है। व्याख्यान मॉड्यूल २८ और २९ में, आप पहले से ही जान चुके हैं कि किसी सामग्री के चयन में शामिल क्या गुण हैं। अब, मॉड्यूल २८ और २९ में, आप जानेंगे कि किसी सामग्री के चयन में क्या चरण शामिल हैं। मैं इंजीनियरिंग डिज़ाइन में सामग्री चयन के बारे में चर्चा करना जारी रखूंगा, ठीक है। किसी भी सामग्री के चयन के लिए, इसमें किसी भी सामग्री की बहुत सारी विशेषताएँ हैं; वह विशेषता आप कह सकते हैं कि घनत्व, शक्ति, लागत, सहन करने का प्रतिरोध, संक्षारण का प्रतिरोध इत्यादि। तो, डिज़ाइन के लिए इस चीज़ की एक निश्चित रुपरेखा की मांग है। उदाहरण के लिए, कम घनत्व वाली सामग्री, वह सामग्री कम घनत्व वाली होनी चाहिए और उच्च शक्ति और लागत मामूली होनी चाहिए। इसलिए, यहाँ किसी भी इंजीनियरिंग घटक की डिज़ाइनिंग के लिए, यह विभिन्न घटकों, उप घटकों पर निर्भर करता है जिसे फ़ंक्शन, सामग्री का चयन, आदि कहते हैं। निर्माण प्रक्रिया का चयन एक आकृति और इन सभी विशेषताओं को निर्दिष्ट करता है। परस्पर जुड़े हुए हैं, एक दूसरे से जुड़े हुए हैं, ठीक है। तो, किसी भी सामग्री के चयन के लिए, यह एक फ़ंक्शन (function) से शुरू होता है। कार्य क्या है? कार्य क्या है? इसका मतलब यह है कि यदि आप एक चक्र का एक फ्रेम बनाना चाहते हैं, तो उस फ्रेम का कार्य क्या होगा, तदनुसार। तो, उस फ्रेम का यह कार्य सामग्री के चयन को प्रभावित करेगा, और इसके बाद मान लीजिए कि हम आपको किसी भी चक्र के उस फ्रेम को जानते हैं, यह किसी व्यक्ति या किसी भी चीज का भार वहन करता है, ठीक है। इसलिए, हमें भार वहन क्षमता को ध्यान में रखना होगा। तो, यह आपकी वस्तु का मुख्य कार्य है। इसलिए, हमें आपको तदनुसार सामग्री का चयन करना होगा क्योंकि प्रत्येक सामग्री लोड आवश्यकता का समर्थन नहीं कर सकती है जिस तरह से हम कह सकते हैं कि फ़ंक्शन फिर से सामग्री के चयन को प्रभावित करता है। अब, सामग्री के चयन के बाद यह निर्माण प्रक्रिया को प्रभावित करता है, मान लीजिए कि आपने फ्रेम के लिए चयनित एल्यूमीनियम का चयन किया है जो वजन में हल्का और उच्च शक्ति होता है। इसलिए, फ्रेम के निर्माण के लिए, जो एल्यूमीनियम से बना है, उपयुक्त निर्माण प्रक्रिया और प्रक्रिया क्या होगी, बहुत सारी प्रक्रियाएं हैं विनिर्माण प्रक्रिया को लगता है कि कास्टिंग है और यह कास्टिंग का एक उप वर्गीकरण है रेत कास्टिंग धातु कास्टिंग है आदि। फिर से एक और प्रक्रिया है मशीनिंग ऑपरेशन को चालू करके किया जाता है एक और ऑपरेशन जिसे आप मिलिंग कह सकते हैं, उदाहरण के लिए, वेल्डिंग (welding) और वेल्डिंग के साथ जुड़कर कई प्रकार मान लीजिए कि चाप वेल्डिंग, गैस वेल्डिंग वगैरह। तो, एक चक्र के लिए एक एल्यूमीनियम फ्रेम बनाने के लिए आपको उचित विनिर्माण प्रक्रिया का चयन करना होगा फिर से इस प्रक्रिया को प्रभावित करता है आकार का मतलब है कि एक फ्रेम का आकार विभिन्न प्रकार का हो सकता है या आप इस प्रकार कह सकते हैं। तो, अब यह विशेष आकार प्रत्येक प्रक्रिया से बनाना संभव नहीं हो सकता है, ठीक। तो, आपको सब कुछ उचित का चयन करना होगा। तो, यह फिर से सामग्री और विनिर्माण प्रक्रिया के आपके घटक चयन के सभी चार घटकों के कार्य को पूरा करता है और इन चीजों के संयोजन को आकार देता है, आप उपयुक्त का चयन कर सकते हैं या आप कह सकते हैं कि आप उपयुक्त सामग्री और आकार के साथ चयन या निर्माण कर सकते हैं। इसलिए, इस पाठ्यक्रम में मैं केवल सामग्री के चयन पर ध्यान केंद्रित करूँगा, हालांकि अन्य घटक भी एक इंजीनियरिंग घटक के डिज़ाइन के लिए आवश्यक हैं, लेकिन मैं केवल सामग्री के चयन पर ध्यान केंद्रित करूँगा। इसलिए, सवाल यह है कि हम किसी दिए गए भाग के लिए उपयुक्त सामग्री का चयन कैसे करें और यह बहुत महत्वपूर्ण प्रश्न है क्योंकि हमारे पास बाजार में विभिन्न प्रकार की सामग्रियां हैं। प्रत्येक सामग्री की एक विशिष्ट संपत्ति होती है और सामग्री की लागत अलग-अलग होती है। इसलिए, इन चीज़ों को ध्यान में रखते हुए, सामग्री का चयन आसान नहीं है। सामग्री चयन किसी भी भौतिक वस्तु को डिज़ाइन करने की प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण कदम है, ठीक है। मान लीजिए कि आप कलम का डिज़ाइन तैयार कर रहे हैं। तो, पहला कदम यह होगा कि कैसे, पहले कार्य करें कलम का कार्य क्या होगा? पहला सवाल, फिर कलम के फंक्शन को डिज़ाइन करने के बाद, कलम के निर्माण में प्रयुक्त सामग्री क्या होगी, और हमें लागत उपलब्धता की कार्यक्षमता और यांत्रिक भौतिक वगैरह जैसे गुणों को ध्यान में रखना होगा। तो, धातु चयन किसी भी भौतिक वस्तु के डिज़ाइन की प्रक्रिया में एक बहुत ही महत्वपूर्ण कदम है। मैं एक मामले के अध्ययन का उपयोग करते हुए, धातु चयन को समझाता हूं। मान लीजिए कि हम हैं, हम एक कॉर्क की बोतल खोलने के लिए एक उपकरण बनाना चाहते हैं। यह शराब की बोतल है और कॉर्क शीर्ष पर रखा गया है। तो, ये कॉर्क खोलने के विभिन्न संभावित तरीके हैं। पहले क्या प्रक्रिया अक्षीय कर्षण हैं जो आप कॉर्क को खींचने जा रहे हैं, शीर्ष बोतल खोलेंगे। दूसरा, यह कतरनी कर्षण द्वारा इसे निकालना है। मान लीजिए कि आप एक बल यहाँ कुछ लगा रहे हैं, ताकि वह मिल जाए और अगर आप यहाँ खींच लेंगे। तो, आपकी कॉर्क बोतल खुल जाएगी। तीसरे को नीचे से बाहर धकेल दिया जाता है यदि आप नीचे की तरफ से एक बल लगा रहे हैं, तो यह बोतल से बाहर भी निकाल सकता है। तीसरा एक यह स्पंदन कर रहा है। इसलिए, यह बहुत समय लेने वाला है और यह एक अच्छा विचार नहीं है और बोतल की गर्दन को खटखटाने के लिए सभी को एक साथ बायपास करना है, यह सबसे बुरा विचार है जिसे हम सोच सकते हैं क्योंकि बोतल के अंदर की चीजें बहुत महंगा या एक कीमती चीज हो सकती हैं। इसलिए, आप बोतल को गर्दन से नहीं तोड़ सकते हैं और उस तरल को प्राप्त करने के लिए। इसलिए, मैं बोतल को खोलने के लिए केवल तीन तरीके ले रहा हूं। बोतल को काम करने वाले सिद्धांत ने खोलने का यह संभव तरीका है कि यदि आप कॉर्क खींचकर खोलना चाहते हैं। तो, आप क्या कर सकते हैं, आप बस यहां एक पेंच डालेंगे, और यह कॉर्क के निचले हिस्से तक होगा और फिर, आप इसे खींच लेंगे। तो, फिर कॉर्क निकाल दिया जाएगा। दूसरा, आप एक व्यवस्था करेंगे, ताकि यह ठीक उसी तरह से हो जैसे कि इस हिस्से में खोखली पतली ट्यूब होती है, हम कॉर्क में डालेंगे और उसके बाद आप इसे खींच लेंगे। तो, उस कॉर्क को बोतल से हटा दिया जाएगा और तीसरा हिस्सा यह है कि आप हाइड्रोलिक दबाव की तरह पिस्टन सिलेंडर की व्यवस्था करेंगे, जिसे नीचे की तरफ से एक बल लगाने के लिए संरेखण कहा जाता है, ताकि कॉर्क बोतल से अलग हो जाए ठीक, लेकिन आकृति का अवतार डिवाइस के प्रत्येक घटक की कार्यात्मक आवश्यकता की पहचान करता है, जिसे कॉर्क में एक निर्धारित लोड प्रसारित करने के लिए सस्ते स्क्रू जैसे बयानों में व्यक्त किया जा सकता है, ठीक है। इसका मतलब है सलामी ओपनर (opener) की डिज़ाइनिंग के लिए आपकी विशेषताएं, सस्ता पेंच है क्या, इसका मतलब लागत से है। दूसरा एक निर्धारित झुकने वाले क्षण को ले जाने के लिए एक हल्का लीवर है जिसका अर्थ है वजन में हल्का एक पतला लोचदार ब्लेड जो कॉर्क और बोतल की गर्दन के बीच संचालित होने पर बकसुआ नहीं होगा। इसका मतलब है कि यांत्रिक संपत्ति और एक पतली खोखली सुई कठोर और एक कॉर्क में घुसने के लिए पर्याप्त मजबूत है। फिर से यह एक यांत्रिक संपत्ति है। तो, यह आपकी डिज़ाइन एक कॉर्क ओपनर बनाने के लिए विशेषता है। तो, यहाँ हम क्या कर सकते हैं कि पिछले एक के लिए अक्षीय खींचने के लिए, यह कॉर्क खोलने का एक संभावित तरीका हो सकता है। तो, यहां बताया गया है कि कैसे इसे एक डंबल आकार का हैंडल बनाया जाता है और केंद्र में एक स्क्रू होता है और यह कॉर्क से गुजरेगा। पहले आप संभाल लेंगे, आप स्क्रू हैंडल पर कंप्रेसिव कम बल लगा सकते हैं। तो, पेंच कॉर्क में डाला जाएगा, फिर आप बस इसे घुमाएंगे और एक पुल बनाएंगे, जिससे यह खुला जाएगा। दूसरी बात, अन्य तीन यह है कि लीवर खींचो कि गियर लीवर पुल है या तो आप एक लीवर की व्यवस्था कर सकते हैं। तो, यह उस हिस्से को शीर्ष भाग, शीर्ष तल, कॉर्क के शीर्ष कोने भाग में तय किया जाएगा और फिर, आप एक बल लागू करेंगे। तो, मरोड़ के कारण, यह हटा दिया जाएगा। तीसरा एक गियर (gear) वाला पुल है। यहां एक गियर की व्यवस्था है, ताकि जब आप हैंडल घुमाएंगे, तो इस व्यवस्था के कारण यह गियर एक क्या होगा और यह घुमाएगा और यह उस गियर को बल पहुँचाएगा और आपको बोतल से और उस कॉर्क को निकालने में मदद करेगा पहला भाग स्प्रिंग असिस्टेड पुल, एक स्प्रिंग (spring) असिस्टेड पुल का अर्थ है कि आपका बल लगाना। इसलिए, स्प्रिंग बल के कारण, ये दो स्प्रिंग्स हैं s 1 और s 2। क्या होगा वहाँ कंप्रेसिव लोड लागू होगा और उस हैंडल को घुमाने के बाद, ताकि यह खुल जाए। तो, आप देख सकते हैं कि उनके पास कॉर्क ओपनर बनाने के चार संभावित तरीके हैं, या तो आप एक प्रत्यक्ष पूल का उपयोग कर सकते हैं या तो आप गियर वाले पूल का उपयोग करते हैं या स्प्रिंग का उपयोग करते हैं या एक गियर वाला पुल स्प्रिंग असिस्टेड पूल का उपयोग करते हैं, इसलिए प्रत्यक्ष पूल। तो, ये बोतल खोलने के चार तरीके हैं। अब, कॉर्क ओपनर का सबसे अच्छा विकल्प तय करने के बाद, आप क्या सोचेंगे कि अब प्रत्येक घटक की सामग्री क्या है। इसलिए, फिर से धातु का चयन चित्र में आता है। तो, यहाँ कुछ सामग्री के गुण हैं। तो, धातु के पहले सामान्य गुण। मैं धातु के बारे में बात करूँगा। तो, सामान्य धातुएं हैं स्टील, एल्यूमीनियम, कच्चा लोहा, मैग्नीशियम, जस्ता, तांबा, सीसा वगैरह। इन चीजों, इन धातुओं का उपयोग आपके कॉर्क सलामी ओपनर बनाने के लिए किया जा सकता है, और इन गुणों, इन धातुओं में एक विशिष्ट कई संपत्ति उच्च विद्युत चालकता, उच्च गर्मी चालकता नमनीय आसानी से विकृत, उच्च थर्मल शॉक प्रतिरोध संरचनात्मक और लोड असर आवेदन मिश्र धातु का उपयोग और उच्च प्रदर्शन धातु का विकास करने के लिए उपयुक्त है। तो, इस तरह की धातुओं के लिए विभिन्न प्रकार के गुण हैं, लेकिन किसी विशेष सामग्री का चयन करने के लिए, आपको इन चीजों पर ध्यान देना होगा। मान लीजिए कि आप एक हैंडल, कॉर्क हैंडल बना रहे हैं। तो, वहाँ आप अपने उपयोग करेंगे और इसे घड़ी की दिशा में घुमाने के लिए या विरोधी घड़ी बुद्धिमान बनाने के लिए, इस संपत्ति की आवश्यकता है। ये गैर अप्रासंगिक संपत्ति ठीक हैं, लेकिन नमनीय हैं। तो, यह भी आवश्यक नहीं है, ठीक है। इस प्रकार, आप अपनी कार्यक्षमता के अनुसार उपयुक्त हैं, इसलिए आप अपनी सामग्री का चयन कर सकते हैं। सिरेमिक की दूसरी संपत्ति, ये उपलब्ध सामान्य सिरेमिक हैं। हमारे पास ईंटें कांच की दुर्दम्य और अपघर्षक सिरेमिक हैं और इन सामग्रियों में कई गुण हैं, कम विद्युत चालकता, कम गर्मी चालकता, प्रकृति में भंगुर। सिरेमिक्स बहुत भंगुर, बहुत उच्च भंगुर होते हैं, आप कह सकते हैं, उच्च तापमान में उच्च पहनने के प्रतिरोध, आवेदन संक्षारण प्रतिरोध आमतौर पर इन्सुलेटर और लोड असर संरचना और biocompatible सामग्री और पॉलिमर के गुणों के रूप में उपयोग किया जाता है, सामान्य गुण elasters हैं। हमने पहले मॉड्यूल में चिपकने वाले प्लास्टिक की चर्चा की है। प्लास्टिक और ये कार्बनिक अणुओं के बहुलकीकरण द्वारा बड़े आणविक संरचना में निर्मित होते हैं और इसमें ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, हाइड्रोजन होते हैं। ये तत्व पॉलिमर में मौजूद हैं, ठीक है। कम विद्युत चालकता, कम तापीय प्रतिरोध, कम शक्ति वाली हल्की सामग्री, लेकिन धातु या सिरेमिक की तुलना में पॉलिमर की ताकत कम होती है, लेकिन एक विशेष भाग में, ताकत महत्वपूर्ण मानदंड नहीं हो सकती है। इसलिए, ताकत महत्वपूर्ण मानदंड नहीं हो सकती है। इसलिए, उन स्थानों पर, जिन्हें हम उन हिस्सों के निर्माण के लिए बहुलक चुन सकते हैं, लेकिन हमारे पास कई प्रकार के पॉलिमर हैं, जिनमें अब हमारे पास अल्टेम, पॉली कार्बोनेट जैसी किस्में हैं। ये बहुत उच्च शक्ति हैं। ये बहुत उच्च शक्ति सामग्री हैं और इसका उपयोग विभिन्न उद्योगों में किया जाता है जैसे कि वैमानिकी, फिर से मोटर बाइक निर्माण, ऑटो मोबाइल वगैरह में। अन्य सामग्री कंपोजिट (composite) हैं। कंपोजिट दो या अधिक सामग्रियों से बने होते हैं, ठीक है। पिछले कई दशकों से, शोध का महत्व कंपोजिट के क्षेत्र में बना हुआ है क्योंकि यदि आप यह मान रहे हैं कि एक मूल सामग्री में आपके लिए आवश्यक सभी गुण नहीं हो सकते हैं। तो, यदि आप इस पहले सामग्री के साथ एक और सामग्री मिलाएंगे, तो वह समग्र है। आप एक समग्र बना लेंगे, ताकि आपका लक्ष्य प्राप्त हो जाए क्योंकि समग्र बनाने के बाद, संकर सामग्री की संपत्ति आपके मूल सामग्री से अधिक होगी, ठीक है। ये सामग्रियां कार्बन हैं। उदाहरण के लिए, कार्बन, फाइबर और पोस्ट बहुलक फाइबर प्रबलित और ये पाली कंपोजिट वजन में हल्के और बहुत मजबूत, उच्च फ्रैक्चर क्रूरता, उच्च तापीय, नरम प्रतिरोध और इतने पर हैं। तो, आप देख सकते हैं कि इस स्लाइड में एक धातु सिरेमिक बहुलक कंपोजिट हैं और प्रत्येक सामग्री में उचित गुणों की विविधता है। इसलिए, आपको अपने आप को भ्रमित करना होगा जब आप सामग्री के केवल गुणों के आधार पर अपने भौतिक आधार का चयन करने जा रहे होंगे, ठीक है। तो, आपको इसके आगे सोचना होगा। तो, धातु चयन प्रक्रिया में बुनियादी कदम, अब हम चर्चा करेंगे कि सामग्री का चयन कैसे करें और चरणबद्ध तरीके से, ठीक है। पहला चरण अनुवाद है। अनुवाद यह डिज़ाइन आवश्यकताओं को बाधा के रूप में व्यक्त करता है और उद्देश्य का मतलब है कि पहले आपको अपने डिज़ाइन के कार्य और उद्देश्य को परिभाषित करना होगा। दूसरा चरण स्क्रीनिंग है; इसलिए स्क्रीनिंग क्योंकि आपके स्टॉक में विभिन्न प्रकार की सामग्री है। तो, समाप्त सामग्री जो काम नहीं कर सकती है, मान लीजिए कि यदि आप एक विद्युत इलेक्ट्रिक इन्सुलेटर उत्पाद बना रहे हैं। इसलिए, आप धातु का उपयोग नहीं कर सकते, आप कच्चा लोहा का उपयोग नहीं कर सकते। तो, इस सामग्री को आप आसानी से समाप्त कर सकते हैं। इस तरह की चीजें, सामग्री आप आसानी से अपनी आवश्यकता के आधार पर समाप्त कर सकते हैं। फिर, रैंकिंग, कुछ सामग्री के उन्मूलन के बाद, वहाँ भी होगा अभी भी कुछ सामग्री होगी। अब, हमें उन्हें रैंक करना होगा, ऐसी सामग्री ढूंढनी होगी जो सबसे अच्छा काम करती हो और जो आपको स्क्रीनिंग के बाद एक, दो, तीन, चार सामग्री और ये सभी सामग्री आपकी आवश्यकता को पूरा कर सके। फिर, यह बहुत उलझन की स्थिति है कि मैं किस सामग्री का चयन करने जा रहा हूं, ठीक है। तो, चार सामग्रियों में से सर्वश्रेष्ठ का चयन करने का एक तरीका है। तो, वह रैंकिंग है और चौथा चरण जानकारी का समर्थन कर रहा है, ठीक है। अपनी सामग्री के चयन के बाद, आप इन भौतिक गुणों की तुलना करते हैं और हैंडबुक विशेषज्ञ प्रणालियों, वेब पेज पत्रिकाओं आदि में आपकी आवश्यकता के संबंध में, ताकि यह पुष्टि हो सके कि आपने सही सामग्री का चयन किया है या नहीं, ठीक है। सामग्री चयन प्रक्रिया में पहले चरण में, पहले मैं अनुवाद प्रक्रिया पर चर्चा करूँगा। अनुवाद अनुवाद डिज़ाइन आवश्यकताओं में, पहले आप परिभाषित करें कि क्या है, कुछ भी डिज़ाइन करने के लिए आपकी क्या आवश्यकताएँ हैं, ठीक है? सबसे पहले आपको अपनी आवश्यकताओं और उस उत्पाद के कार्य को तय करना होगा जो आप डिज़ाइन करने जा रहे हैं, ठीक है। तो, डिज़ाइन आवश्यकताओं के अनुवाद के लिए, चार पैरामीटर हैं जो फ़ंक्शन, उद्देश्य, बाधा और मुक्त चर फ़ंक्शन हैं। इसका मतलब है कि घटक उत्पाद के कार्य को फिर से परिभाषित करने के लिए क्या करता है उद्देश्य क्या आवश्यक शर्त को पूरा करना चाहिए, उदाहरण के लिए, यदि आप एक चक्र फ्रेम बना रहे हैं। तो, इन फ्रेम का मुख्य कार्य लोड को ले जाने के लिए है। तो, आपको आवश्यक होगा, इसलिए लोड को ले जाने के लिए आवश्यक शर्त क्या होगी। मान लीजिए कि 100 किग्रा। अब, अधिकतम या न्यूनतम बाधा क्या है? आपके पास एक वास्तविक मूल्य कार्यक्रम में जो बाधा है, वह हमेशा आपके उद्देश्य के साथ बाधा होगी। इसलिए, हम आपके भीतर एक बाधा वातावरण में हैं, आपको अपने इष्टतम कार्य को अनुकूलित करना होगा और चौथा मुक्त चर है। यह पहचान करना है कि कौन सा डिज़ाइन वेरिएबल फ्री (variable free) है। फ्री वैरिएबल का अर्थ है ये बहुत स्वतंत्र चर हैं और यह आप कर सकते हैं, यह आपकी चयन प्रक्रिया को प्रभावित नहीं करता है। तो, मान लीजिए कि यदि आप सामग्री चयन प्रक्रिया को प्रभावित नहीं करते हैं, लेकिन यह चयन में मदद करता है ठीक है। इसलिए, हमारे पास डिज़ाइन आवश्यकताओं का अनुवाद करने के लिए चार पैरामीटर फ़ंक्शन उद्देश्य बाधा और फ्री वैरिएबल हैं, ठीक है। इसलिए, मैं एक उदाहरण का उपयोग करके अनुवाद की व्याख्या करने जा रहा हूं, ठीक है। हम एक हल्के और मजबूत टाई रॉड (tie road) के लिए एक सामग्री का चयन करने जा रहे हैं। लंबाई L की एक रॉड है और विफलता के बिना एक तन्यता बल F को ले जाने के लिए निर्दिष्ट लंबाई L की बेलनाकार रोड है, ठीक है। यह एक न्यूनतम द्रव्यमान है, ठीक है। ये आपकी समस्या, फंक्शन की आवश्यकताएं हैं। इस रॉड का कार्य क्या है? टाई रॉड को F के एक अक्षीय तन्य भार का सामना करने के लिए यहां, बयान पर लोड करें आप देख सकते हैं कि टाई रॉड के द्रव्यमान को कम करने के लिए एक बल F उद्देश्य को ले जाने के लिए एक निर्दिष्ट लंबाई L क्योंकि यह न्यूनतम द्रव्यमान का है। इसलिए, हमें टाई रॉड के द्रव्यमान को कम करना होगा। यही उद्देश्य हमें ध्यान में रखना होगा। चौथा बाधा है। बाधा L निर्दिष्ट किया जाता है मतलब टाई रॉड की लंबाई तय की गई है। आप अपनी टाई रॉड की लंबाई नहीं बदल सकते। फिर, दूसरे को अक्षीय तन्य भार F के तहत उपज नहीं करना चाहिए। इसका मतलब है कि आपको टाई रॉड डिज़ाइन करना होगा, जैसे कि यह भार ले जा सकता है और इसे बनाए रख सकता है। यह आकार और आकार है, ताकि विफलता उत्पन्न न हो। यही बाधा है। अब, मुक्त चर पार अनुभागीय क्षेत्र है। क्रॉस अनुभागीय क्षेत्र का उल्लेख नहीं किया गया है। इसका मतलब है कि आप अपनी टाई रॉड सामग्री के किसी भी आयाम को पार कर सकते हैं, आप किसी भी सामग्री को चुन सकते हैं, ठीक है। अब, वह कोई भी सामग्री है, लेकिन टाई रॉड के द्रव्यमान को कम करने के इस पर्यावरणीय उद्देश्य के भीतर उपयोग करना और इन बाधाओं से जो सामग्री अच्छी होगी वह हमें तय करना होगा। तो, टाई रॉड का द्रव्यमान, टाई रॉड का द्रव्यमान क्या होगा, यह घनत्व में क्रॉस सेक्शनल क्षेत्र घनत्व में लंबाई है। इसकी इकाई किलोग्राम प्रति मीटर क्यूब है। यह एक भौतिक संपत्ति है, ठीक है। L आपके टाई रॉड की लंबाई है और A आपके टाई रॉड का क्रॉस सेक्शनल एरिया (cross sectional area) है। तो, इस समीकरण से आप देख सकते हैं कि रॉड और रो (rho) भौतिक संपत्ति है और सामग्री को माना जाता है कि विशेष सामग्री के लिए, यह स्थिर है और L भी निश्चित है, ताकि केवल चर A है। इसलिए, द्रव्यमान को कम करने के लिए m हो सकता है क्रॉस सेक्शनल क्षेत्र को कम करके कम किया जाता है क्योंकि m सीधे क्षेत्र के लिए आनुपातिक है। तो, यदि आप क्रॉस अनुभागीय क्षेत्र को कम कर देंगे, तो टाई रॉड का द्रव्यमान कम हो जाएगा, लेकिन एक बाधा है। अनुभाग क्षेत्र तन्यता लोड F को ले जाने के लिए पर्याप्त होना चाहिए क्योंकि आप केवल टाई रॉड को डिज़ाइन करने के लिए नहीं जा रहे हैं क्योंकि यहां एक बाधा यह है कि आप एक लोड भी लागू कर रहे हैं अक्षीय लोड F । तो, मान लीजिए कि यदि आप अपने टाई रॉड के क्रॉस सेक्शन को कम कर देंगे, तो क्या होगा? यह पतला हो जाएगा और भार वहन क्षमता कम हो जाएगी। तो, अड़चन क्या है? अनुभाग क्षेत्र तन्यता लोड ले जाने के लिए पर्याप्त होना चाहिए। यह आवश्यक है कि f द्वारा a, सिग्मा (sigma) y से कम या बराबर हो। सिग्मा y किसी भी सामग्री की उपज शक्ति है। हमने पहले मॉड्यूल पर चर्चा की कि उपज की ताकत क्या है। इसलिए, यदि आप कम करते हैं तो फ्री वैरिएबल को खत्म करें। इसलिए, हम क्या कर रहे हैं, हम यहां से पार अनुभागीय क्षेत्र के मूल्य का प्रतिस्थापन कर रहे हैं। A क्या होगा जो m द्वारा रो L के बराबर है। इसलिए, इसे लगाने के बाद हमें यह 1f rho L द्वारा m मिल रहा है, सिग्मा y के बराबर है और अंत में यह एक है। तो, यहाँ आप देख सकते हैं कि इस अभिव्यक्ति में रो एक भौतिक संपत्ति है, L निश्चित है, f यहाँ निश्चित है, L और F नियत हैं। तो, केवल चर है कि rho और सिग्मा y चर। अब, हमारे मुक्त चर हैं, हमारा मुफ्त चर क्या है? यह किसी भी सामग्री और किसी भी सामग्री है। तो, अब इसका मतलब है कि द्रव्यमान सिग्मा y को rho द्वारा अधिकतम करने से द्रव्यमान को कम किया जा सकता है, इसका मतलब है कि यदि हम किसी ऐसी सामग्री का चयन करते हैं जैसे कि उनका घनत्व कम है और ताकत अधिक है, तो वसीयत का द्रव्यमान कम से कम होगा। यहां देखें कि हमने क्या किया था और हमने अपनी आवश्यकता को पूरा किया और सामग्री के चयन के लिए हमने अपना डोमेन (domain) घटा दिया। तो, डोमेन क्या है? हमारा डोमेन अब उस सामग्री को घनत्व देता है जिसमें कम घनत्व और उच्च शक्ति होती है, तो यदि आप उन सामग्रियों का उपयोग करेंगे, तो हमारी टाई रॉड का द्रव्यमान कम हो जाएगा। अब, यह भौतिक संपत्ति चार्ट है। तो, यहाँ हमारा लक्ष्य सिग्मा द्वारा अनुपात सिग्मा y को अधिकतम करना है। यह सामग्री चार्ट मिशल एशबी (Michal Ashby) द्वारा प्रस्तावित है और इस चार्ट में, हम देख सकते हैं कि उनकी विभिन्न प्रकार की सामग्री और यह लॉग प्लॉट पर ताकत छंद घनत्व के खिलाफ आरेख रची गई है और यहां आप देख सकते हैं कि यदि आप कम घनत्व के लिए सामग्री का चयन करना चाहते हैं। ऐसा लगता है कि हम हैं कि मैं 0.1 और उच्च शक्ति के लिए चयन कर रहा हूं, तो कठोर बहुलक के लिए कौन सी सामग्री हमारे लिए अच्छी होगी, यह एक फोम यहां विभिन्न प्रकार के फोम विभिन्न प्रकार के फोम उपलब्ध हैं। इस प्रकार, यहाँ इस चार्ट से भौतिक संपत्ति चार्ट है, हम आसानी से सामग्री के उन समूहों का चयन कर सकते हैं जिनका उपयोग आपके उत्पाद के निर्माण के लिए किया जा सकता है। एक और बात यह है कि ताकत छंद घनत्व है। एक अन्य कथानक है यंग (Young’s) का मापांक छंद घनत्व, ठीक है। यहां आप यह भी कर सकते हैं, आप यंग के मापांक और घनत्व के कार्य में अपनी समस्या तैयार कर सकते हैं, ताकि आप उपयुक्त सामग्री का चयन कर सकें। इस प्लॉट का उपयोग करके आप एक विशेष मान के लिए देख सकते हैं कि घनत्व एक है, आप प्रति मीटर क्यूब और उस ऊर्ध्वाधर लाइन के लिए एक मिलीग्राम ले रहे हैं, और यदि आप उच्च सामग्री का चयन करने जा रहे हैं जिसमें एक गीगा पास्कल की यंग मापांक ठीक है, तो आपके डोमेन को माना जाएगा कि E एक गीगा पास्कल के बराबर होना चाहिए, इस तरह की चीजें इस तरह की होती हैं और घनत्व एक मिली ग्राम प्रति मेगा ग्राम प्रति मीटर क्यूब के बराबर या उससे कम होना चाहिए। फिर, आपका खोज क्षेत्र क्या होगा? यह आपका खोज क्षेत्र होगा। तो, आप देख सकते हैं कि आपने अभी इस चार्ट से बहुत सारी सामग्री छोड़ दी है और केवल अब हमारे पास केवल कुछ सामग्रियों का समूह है, ठीक है। अब उसके बाद आप फिर से अगले चरणों में सबसे उपयुक्त सामग्री का चयन कर सकते हैं। अपनी आवश्यकता को तय करने और सब कुछ उद्देश्य समारोह और अपने अवरोध को परिभाषित करने के बाद, और फिर, दूसरे चरण के बाद सामग्री की स्क्रीनिंग, स्क्रीनिंग होती है। पहले के कार्यक्रम की समस्या में हमारा लक्ष्य था कि हम टाई रॉड के द्रव्यमान को कैसे कम करेंगे और हमने निष्कर्ष निकाला कि घनत्व अनुपात, द्वारा उपज की शक्ति को अधिकतम करके इसे कम से कम किया जा सकता है, ओके। अब, इन चीजों को प्राप्त करने के बाद, हमें उस सामग्री की स्क्रीनिंग करनी होगी जो सामग्री के समूह को कर सकती है जो इस आवश्यकता को पूरा कर सकती है, ठीक है। अब, प्रारंभिक बिंदु को स्क्रीन करना इंजीनियरिंग सामग्रियों की पूरी श्रृंखला है या यह है कि हमने आपको व्याख्यान मॉड्यूल २६ में बहुत पहली स्लाइड में दिखाया था, वहाँ विभिन्न प्रकार की सामग्रियां हैं जो कि निर्माण प्रक्रिया में हैं, एक निर्माण प्रक्रिया में हैं। इसलिए, हम अपने उत्पाद के निर्माण के लिए हर सामग्री नहीं देख सकते हैं, ठीक है। अब, इस स्तर पर हमें पहले क्या करना होगा, हमें अलग-अलग दिशाओं में चैनल खोलना होगा, ठीक है। इसका मतलब है कि मान लीजिए कि यदि आप केवल एक दिशा में जा रहे हैं, तो मान लीजिए कि लाइटर (lighter) के लिए आपको लाइटर मटेरियल की जरूरत है। इसलिए, यदि आप चयन करेंगे तो केवल इस बात का ध्यान रखें कि यह सामग्री वजन में बहुत हल्की हो, ताकि मैं उन सामग्रियों से अपना उत्पाद बना सकूं। तो, यह एक अच्छा विचार नहीं था। हमें एक और विचार करना होगा कि ताकत क्या है। ताकत इस ताकत संपत्ति से अधिक होनी चाहिए, ताकि आपको अपने चैनल अलग-अलग कई दिशाओं में खोलने पड़ें, ताकि आपको अपनी उपयुक्त सामग्री निर्माण के लिए मिल सके। उदाहरण के लिए, एक स्टील एक डिज़ाइन अवधारणा के लिए सबसे अच्छी सामग्री हो सकती है जबकि एक प्लास्टिक एक अलग अवधारणा के लिए सबसे अच्छा है, भले ही दो डिज़ाइन समान कार्य प्रदान करते हैं। इसका मतलब होता है स्टील और प्लास्टिक। या तो स्टील या प्लास्टिक से बने हिस्से में एक ही कार्यक्षमता होती है, लेकिन विभिन्न गुण, ठीक है। इसलिए, आपके पास अपनी आवश्यकता के आधार पर प्लास्टिक या स्टील का चयन करना होगा। अब, इस चरण का महत्व यह है कि यह उनकी व्यवहार्यता के बारे में बहुत कुछ किए बिना विकल्प बनाता है, ठीक है। यहां आपने केवल 2-3 सामग्री में चयन किया है। एक स्टील इस तरह की चीजों को प्लास्टिक करता है, लेकिन फिर भी आपने अपना लक्ष्य हासिल नहीं किया है क्योंकि ये अलग हैं, यह चरण अलग है, ठीक है। इसलिए, अभी भी उनके पास कोई संभाव्य विश्लेषण नहीं हुआ है। अब तक, पहले। तो, समाधान की प्रारंभिक जांच के विभिन्न तरीके हैं। पहले कठोर सामग्री और प्रक्रिया की आवश्यकताएं प्रति यूनिट संपत्ति विधि, एशबी (Ashby) विधि, डार्जीस (Dargies) विधि की लागत होती हैं और आपके सामग्री चयन की प्रारंभिक स्क्रीनिंग के लिए अधिक विधियां उपलब्ध हैं। सबसे पहले मैं कठोर सामग्री और प्रक्रिया आवश्यकताओं पर चर्चा करूँगा। यहां सामग्रियों की प्रारंभिक जांच टीम के मुख्य वर्ग में उनकी प्रदर्शन आवश्यकता को वर्गीकृत करके प्राप्त की जा सकती है। पहले कठोर या गो-नो-गो आवश्यकता नरम या सापेक्ष आवश्यकता, ठीक है। कठोर आवश्यकता का अर्थ है कि यदि आप एक विद्युत इन्सुलेटर बनाने जा रहे हैं, ताकि कठोर आवश्यकता विद्युत इन्सुलेशन हो, तो वह सामग्री जो विद्युत रूप से अछूता होनी चाहिए, ठीक है। इसलिए, आप धातु और मिश्र धातु का उपयोग नहीं कर सकते। तो, बस आप उन सामग्रियों को खत्म करते हैं। तो, यह कठोर आवश्यकताएं हैं। आपकी कठोर आवश्यकता यह है कि विद्युत गैर-चालकता आपकी कठोर आवश्यकता है। तो, आप बस धातुओं और मिश्र धातु को खत्म करते हैं। तो, एक सामग्री से सामग्री सूची का कुछ महत्वपूर्ण हिस्सा आप केवल एक कठोर आवश्यकताओं का उपयोग करके समाप्त कर दिया है, तो पहले दूसरे नरम सापेक्ष आवश्यकताओं, ठीक है। अब, विद्युत इन्सुलेटर में विभिन्न प्रकार की सामग्री होती है जो विद्युत इन्सुलेशन का निर्माण करती है। तो, यह नरम आवश्यकता है। अब, आपको यह मान लेना होगा कि एक उत्पाद, एक उत्पाद, मान लीजिए कि आप एक ऐसा उत्पाद बनाने जा रहे हैं, जो महंगे, ठीक के साथ वजन में विद्युत गैर-संचालन और हल्का होना है। इसका मतलब है कि आपकी तीन आवश्यकताएं हैं। आप एक ऐसा उत्पाद बनाने जा रहे हैं, जो विद्युत गैर-संचालन है जो कि कठिन आवश्यकता है। दूसरी चीज वजन में हल्की और चौथी सस्ती, ठीक है; तो यह बात सस्ती सामग्री, ठीक है। तो, यह विभिन्न प्रकार की सामग्री हो सकती है, कीमत की एक छोटी श्रृंखला में होगी, ठीक है। मान लीजिए कि सामग्री m 1 की कीमत 100 रुपये है और m 2 की लागत 105 रुपये है और m 3 की कीमत 95 रुपये है। इसलिए, यदि आप एक ऐसा उत्पाद बनाने जा रहे हैं, जिसका उपयोग अत्यधिक परिष्कृत स्थान पर किया जाना है, तो कीमत में ये अंतर इतना महत्वपूर्ण नहीं है जितना कि इस एक विद्युत-गैर-संवाहक की तुलना में, ठीक है। तो, यहाँ यह समस्या नरम है या इस समस्या बयान के लिए सापेक्ष आवश्यकताएं हैं। अब, दूसरी विधि लागत प्रति यूनिट संपत्ति विधि है। तो, यह विधि महत्वपूर्ण है जहां सामग्री की लागत महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, ठीक है। मान लीजिए कि मैं एक उदाहरण का उपयोग करके इस पद्धति की व्याख्या करूँगा। एक तन्यता बल F का समर्थन करने के लिए किसी दिए गए लंबाई L की पट्टी के मामले पर विचार करें। मान लीजिए कि लंबाई L की पट्टी है और दोनों छोर पर तन्य बल F है; a पार अनुभागीय क्षेत्र पट्टी का है। तो, यह a के द्वारा दिया जाएगा s द्वारा s के समान है, जहाँ s सिग्मा y द्वारा सुरक्षा के कारक के बराबर होता है। सामग्री के यांत्रिक डिज़ाइन के डिज़ाइन में सुरक्षा का कारक बहुत महत्वपूर्ण शब्द है, ठीक है। तो, आपको यह विचार करना होगा कि सुरक्षा के कारक से सुरक्षा के कारक बढ़ जाते हैं, सुरक्षा के कारक में वृद्धि से सामग्री की आवश्यकता और लागत की सामग्री की आवश्यकता बढ़ जाएगी। तो, आपको अपने विशेष उत्पाद के लिए सुरक्षा के कारक को बहुत समझदारी से चुनना होगा जो कि एक निश्चित ऑपरेशन में उपयोग किया जाना है, ठीक है। अब, c डैश द्वारा दी गई बार की लागत c द्वारा m के बराबर है। m उस बार या m का द्रव्यमान है जिसे हमने पहले की स्लाइड्स में बताया था। M a l में rho के बराबर है और c प्रति इकाई द्रव्यमान की सामग्री की लागत है और rho सामग्री का घनत्व है। सरल बनाने से, इसे सरल बनाने पर, हमें S द्वारा FL द्वारा S मिलता है जो कि बार a की लागत है। तन्य सदस्य के मामले में, S द्वारा इकाई शक्ति C rho की लागत का उपयोग प्रारंभिक स्क्रीनिंग के लिए किया जा सकता है क्योंकि यहां F और L दोनों बार की निर्धारित स्थिति की लंबाई या निश्चित है। यह नहीं बदला जा रहा है और F, आप एक लोड लागू कर रहे हैं जो तय है कि आप उस उत्पाद को जानते हैं जिसका उपयोग किसी विशेष ऑपरेशन में किया जाना है, जहां उस उत्पाद पर बहुत बल लागू किया जाएगा, ठीक है। तो, यह है कि दोनों पैरामीटर F और A तय किए गए हैं। तो, केवल इस शब्द C rho द्वारा S कि गणना में एक लागत संपत्ति के लिए मुख्य शब्द होने जा रहा है। अब, यहां प्रति इकाई ताकत कम लागत वाली सामग्री बेहतर है क्योंकि आखिरकार आप जो कुछ भी बनाने जा रहे हैं वह वाणिज्यिक उद्देश्य के लिए है या आप बाजार से लाभान्वित होने जा रहे हैं, ठीक है। इसलिए, यह बात बहुत महत्वपूर्ण है। सामग्री डिज़ाइन चयन में कम लागत बहुत महत्वपूर्ण पैरामीटर है। यदि S द्वारा मात्रा C rho के लिए एक ऊपरी सीमा निर्धारित की जाती है, तो इस स्थिति को संतुष्ट करने वाली सामग्री को चयन के अगले चरण में अधिक विस्तृत विश्लेषण के लिए संभावित उम्मीदवार के रूप में पहचाना और इस्तेमाल किया जा सकता है। तो, आप पहले क्या करेंगे, आप उस सामग्री की लागत प्रति इकाई लागत की गणना करेंगे और फिर, जो कुछ भी आप सोचते हैं कि हमारी लागत उस सीमा में होनी चाहिए। मान लीजिए कि x 1 INR से x 2 INR, तब सामग्री जो इस सीमा के बीच में आनी चाहिए, आप केवल आप अपने निर्माण के लिए उन सामग्रियों का चयन कर सकते हैं। अब, ये अलग-अलग लोडिंग स्थिति का उपयोग करके प्रति यूनिट संपत्ति की गणना के लिए उप मानक सूत्र हैं। मान लीजिए कि तनाव संपीड़न में ठोस सिलेंडर है। टेंशन कम्प्रेशन में सॉलिड सिलिंडर का मतलब होता है ये वो सिलेंडर है जो टेंशन है और अगर आप इस तरह से लोड लगा रहे हैं कि झुकने में कम्प्रेशन सॉलिड सिलिंडर है, तो यहाँ आप एक लोड लगा रहे हैं। तो, कि यह झुक जाएगा। तो, प्रति इकाई लागत की लागत यह एक होगी, यदि आपके पास घनत्व है और आप अपनी सामग्री की घनत्व और उपज ताकत जानते हैं, तो आप इस सूत्र का उपयोग कर सकते हैं। या तो आप इस सूत्र का उपयोग कर सकते हैं यदि आप यंग के मापांक का उपयोग कर रहे हैं, तो इसका मतलब यह हो सकता है कि आप प्रति यूनिट ताकत या लागत प्रति इकाई कठोरता डिज़ाइन कर सकते हैं। दोनों हैं। E, मरोड़ में यंग का मापांक ठोस सिलेंडर है यदि आप इस तरह से एक मुड़ने वाले क्षण को यहां लागू कर रहे हैं, तो पतली दीवार वाले बेलनाकार दबाव पोत झुकने में एक पतला स्तंभ ठोस आयत के रूप में प्रति यूनिट ताकत ठोस बेलनाकार बार की लागत क्या होगी। तो, ये अलग लोडिंग स्थिति और क्रॉस सेक्शन हैं। प्रति यूनिट ताकत के साथ-साथ लागत प्रति यूनिट कठोरता में परिवर्तन होता है। इसलिए, मैं इस केस स्टडी का उपयोग करके समझाने जा रहा हूँ। यहाँ क्या कार्यक्रम कथन है जो आयताकार क्रॉस सेक्शन के बस समर्थित बीम के रूप में एक संरचनात्मक सदस्य माना जाता है। बीम की लंबाई 1 मीटर है, 100 मिमी की चौड़ाई बीम की गहराई पर कोई प्रतिबंध नहीं है इसका मतलब है कि बीम की गहराई मुक्त चर है। तो, बीम को 20 किलो न्यूटन के एक केंद्रित भार के अधीन किया जाता है जो इसके मध्य पर कार्य करता है। मुख्य डिज़ाइन की आवश्यकता यह है कि बीम को लोड एप्लिकेशन के परिणामस्वरूप प्लास्टिक विरूपण से पीड़ित नहीं होना चाहिए। तो, ये आवश्यकता हैं। मुख्य डिजाइन की आवश्यकता यह है कि क्या आवश्यकता है बीम को प्लास्टिक विरूपण से पीड़ित नहीं होना चाहिए। यही वह बाधा है जो मुक्त चर है और अन्य पैरामीटर दिए गए हैं, उसी के आधार पर उनके पास यह तालिका है। उन्होंने गणना की और पाया कि चार सामग्रियां हैं जो बीम के लिए इस मानदंड और उम्मीदवार धातु को पूरा कर सकती हैं और यहां काम करने के लिए तनाव और AESI 1020 के लिए 117 मेगा पास्कल AESI 4140 4222 मेगा पास्कल हैं और ये पहले से ही माना जाता है, उन्होंने कारक का विचार किया है इन सामग्रियों जो की 3 है, और विशिष्ट गुरुत्व की सुरक्षा 7.86 2.7 2.11 है, और इस मान और पहले वाले फॉर्मूले का उपयोग करते हुए क्योंकि यह सूत्र झुकने वाला ठोस आयत इस प्रश्न के लिए उपयुक्त होगा C rho द्वारा S 1 द्वारा 2 जो कि प्रति लागत है इस के लिए इकाई बस बीम आयताकार पार अनुभाग का समर्थन किया। उन्होंने प्रत्येक सामग्री के लिए गणना की है। प्रत्येक सामग्री के लिए दर की लागत अब हम देख सकते हैं कि AESI 1020 के लिए लागत प्रति यूनिट 0.73 है। यह 0.731, 0.69, 2.26 है, लेकिन चार सामग्रियों के लिए हमारे मानदंड को पूरा कर सकते हैं। तो, हम फिर से किस सामग्री का चयन करेंगे? तो, परिणाम से पता चलता है कि स्टील AESI 4140 समान रूप से उपयुक्त है और 16061 और इपॉक्सी, दोनों अधिक महंगे हैं, ठीक है। अब, हम फिर से हैं हमने सामग्री को छोड़ दिया है। तो, अब हम केवल दो में सामग्री के समूह की हमारी सामग्री सीमा को कम कर रहे हैं। तो, हम दो सामग्रियों का चयन कर सकते हैं, ठीक है। अब तक हमने सामग्री के इस चयन में अनुवाद चरणों और स्क्रीनिंग चरणों के बारे में पहले ही जान लिया है। अब, मैं इस मॉड्यूल को बंद कर रहा हूं और अगले मॉड्यूल में, मैं बाकी दो चरणों पर चर्चा करूँगा जो सामग्री के चयन में शामिल हैं। धन्यवाद।