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फ़ैक्टर ऑफ़ सेफ़्टी कैलकुलेटर

सामग्री की यील्ड/अल्टीमेट स्ट्रेंथ और लागू स्ट्रेस से फ़ैक्टर ऑफ़ सेफ़्टी और मार्जिन ऑफ़ सेफ़्टी की गणना करें, von Mises कंबाइंड-लोड सपोर्ट के साथ।

सामग्री स्ट्रेंथ और लागू स्ट्रेस दर्ज करें। कंबाइंड von Mises जाँच के लिए शियर और पास/फ़ेल के लिए एक लक्ष्य फ़ैक्टर जोड़ें।

इस टूल के बारे में

फ़ैक्टर ऑफ़ सेफ़्टी कैलकुलेटर आपको बताता है कि एक पार्ट उस लोड से कितना अधिक मज़बूत है जो वह वहन करता है। सामग्री की यील्ड और/या अल्टीमेट स्ट्रेंथ और लागू स्ट्रेस दर्ज करें, और यह यील्ड-आधारित और अल्टीमेट-आधारित फ़ैक्टर ऑफ़ सेफ़्टी, संबंधित मार्जिन ऑफ़ सेफ़्टी, और एक लक्ष्य फ़ैक्टर के विरुद्ध पास/फ़ेल जाँच लौटाता है। सभी अंकगणित आपके ब्राउज़र में स्थानीय रूप से चलता है और आप जो टाइप करते हैं वह आपके डिवाइस से बाहर नहीं जाता।

फ़ैक्टर ऑफ़ सेफ़्टी बस स्ट्रेंथ को लागू स्ट्रेस से विभाजित किया गया है: n_yield = σ_yield / σ_applied और n_ultimate = σ_ultimate / σ_applied। मार्जिन ऑफ़ सेफ़्टी फ़ैक्टर ऑफ़ सेफ़्टी माइनस एक है, प्रतिशत के रूप में व्यक्त — 0% का मार्जिन का अर्थ है कि पार्ट अपनी सीमा पर बिल्कुल है। जब एक पार्ट एक साथ डायरेक्ट (नॉर्मल) स्ट्रेस और शियर दोनों देखता है, तो टूल उन्हें von Mises समकक्ष स्ट्रेस σ_vm = √(σ² + 3τ²) में जोड़ता है, और स्ट्रेंथ को उस समकक्ष मान से विभाजित करता है, जो मानक डक्टाइल-सामग्री यील्ड मानदंड है। यह आपके लक्ष्य फ़ैक्टर ऑफ़ सेफ़्टी पर अनुमेय स्ट्रेस भी रिपोर्ट करता है, स्ट्रेंथ ÷ लक्ष्य, ताकि आप देख सकें कि आपके पास कितना हेडरूम है।

एक हल किए गए उदाहरण के रूप में, 250 MPa यील्ड स्ट्रेंथ वाला एक स्टील 100 MPa के लागू नॉर्मल स्ट्रेस के तहत 2.5 का फ़ैक्टर ऑफ़ सेफ़्टी और 150% का मार्जिन ऑफ़ सेफ़्टी रखता है; यदि यह 40 MPa शियर भी वहन करता, तो von Mises स्ट्रेस लगभग 122 MPa तक बढ़ जाता और यील्ड फ़ैक्टर ऑफ़ सेफ़्टी लगभग 2.05 तक गिर जाता। विशिष्ट डिज़ाइन फ़ैक्टर सुपरिचित स्थिर लोड के लिए लगभग 1.5 से लेकर अनिश्चित लोड, भंगुर सामग्री या सुरक्षा-क्रिटिकल पार्ट के लिए 4 या अधिक तक होते हैं।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

फ़ैक्टर और मार्जिन ऑफ़ सेफ़्टी के बीच क्या अंतर है?
फ़ैक्टर ऑफ़ सेफ़्टी स्ट्रेंथ को लागू स्ट्रेस से विभाजित किया गया है (उदाहरण के लिए 2.5)। मार्जिन ऑफ़ सेफ़्टी वह फ़ैक्टर माइनस एक है, प्रतिशत के रूप में दिखाया गया (150%)। 0% का मार्जिन का अर्थ है कि लागू स्ट्रेस स्ट्रेंथ के बिल्कुल बराबर है, कोई रिज़र्व नहीं छोड़ता; धनात्मक मार्जिन अतिरिक्त क्षमता दर्शाते हैं।
मुझे यील्ड या अल्टीमेट स्ट्रेंथ का उपयोग करना चाहिए?
यील्ड स्ट्रेंथ का उपयोग करें जब कोई स्थायी विरूपण एक विफलता हो — मशीन पार्ट के लिए सामान्य मामला। अल्टीमेट स्ट्रेंथ का उपयोग करें जब केवल फ़्रैक्चर मायने रखता है, और एक बड़ा फ़ैक्टर लागू करें। टूल दोनों रिपोर्ट करता है ताकि आप जो भी सीमा आपके अनुप्रयोग को नियंत्रित करती है उसके विरुद्ध डिज़ाइन कर सकें।
von Mises विकल्प कैसे काम करता है?
जब नॉर्मल स्ट्रेस σ और शियर स्ट्रेस τ दोनों एक साथ कार्य करते हैं, तो टूल von Mises समकक्ष स्ट्रेस √(σ² + 3τ²) की गणना करता है और स्ट्रेंथ को उससे विभाजित करता है। यह डक्टाइल धातुओं के लिए मानक डिस्टॉर्शन-एनर्जी यील्ड मानदंड है और एक एकल कंबाइंड फ़ैक्टर ऑफ़ सेफ़्टी देता है।
कौन सा फ़ैक्टर ऑफ़ सेफ़्टी उपयुक्त है?
यह लोड निश्चितता, सामग्री और विफलता के परिणामों पर निर्भर करता है। सुपरिभाषित स्थिर लोड और डक्टाइल धातुओं के लिए मोटे तौर पर 1.5–2, परिवर्तनशील या शॉक लोड के लिए 2–3, और अनिश्चित लोड, भंगुर सामग्री या जहाँ विफलता लोगों को ख़तरे में डालती है के लिए 3–4 या अधिक।

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