लटकते पुल, विशाल जलमार्गों को पार करने वाले और समुदायों को जोड़ने वाले इंजीनियरिंग चमत्कार, अपनी संरचनात्मक अखंडता के लिए एक अक्सर अनदेखी घटक पर निर्भर करते हैंः मुख्य केबल।ये विशाल सभाएं, हजारों व्यक्तिगत स्टील तारों से बना है,पुल डेक और यातायात भार का पूरा भार सहन करना, जो अक्सर सैकड़ों हजारों टन से अधिक होता है, इन बलों को पुल टावरों और लंगर बिंदुओं पर स्थानांतरित करना.

लॉस अलामोस नेशनल लैबोरेटरी के नेतृत्व में हाल के शोध ने इन केबलों को आंतरिक रूप से तनाव वितरित करने के तरीके को समझने में महत्वपूर्ण प्रगति की है। न्यूट्रॉन विवर्तन तकनीक का उपयोग करके,वैज्ञानिकों ने तनाव संचरण में तारों के बीच घर्षण की महत्वपूर्ण भूमिका का खुलासा किया है.

मुख्य केबल सरल तारों के बंडलों के बजाय जटिल मिश्रित संरचनाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं।इनका मूल घनिष्ठता के लिए हेक्सागोनल पैटर्न में व्यवस्थित घनघोर गैल्वेनाइज्ड तार के तारों से बना होता हैइस कोर के चारों ओर निरंतर, पूर्व-तंग तारों की एक बाहरी परत लपेटती है,नियमित अंतराल पर रेडियल क्लैंप द्वारा सुरक्षित किया जाता है जो संरचनात्मक अखंडता बनाए रखते हैं और किसी भी टूटी हुई तारों पर तनाव हस्तांतरण को बढ़ाते हैं.

परिप्रेक्ष्य के लिए, मैनहट्टन ब्रिज के 50 सेमी व्यास के केबल में लगभग 8,500-9,000 तार होते हैं,जबकि गोल्डन गेट ब्रिज जैसी बड़ी संरचनाओं में 28 से अधिक के साथ लगभग एक मीटर व्यास के केबल हैंये केबल स्थायी भार (पुल वजन), जीवित भार (यातायात) और वायु और भूकंपीय गतिविधि जैसे पर्यावरणीय कारकों से भारी तन्य शक्ति का सामना करते हैं।

केबलों के भीतर भार वितरण का विश्लेषण करना अद्वितीय सैद्धांतिक और प्रयोगात्मक कठिनाइयों को प्रस्तुत करता है।पारंपरिक परिमित तत्व विश्लेषण हजारों तारों के बीच जटिल बातचीत को सटीक रूप से मॉडलिंग करने के लिए संघर्ष करता है, विशेष रूप से संपर्क बिंदुओं पर जहां घर्षण गुणांक, स्थानीय विरूपण, और संपर्क क्षेत्रों को मापना या अनुमान लगाना मुश्किल है।

शोध दल ने न्यूट्रॉन विवर्तन की एक गैर-विनाशकारी तकनीक का उपयोग करके इन सीमाओं को पार किया जो परमाणु जाली की दूरी में परिवर्तन का पता लगाकर सामग्री में लोचदार तनाव को मापता है।एक्स-रे के विपरीत, न्यूट्रॉन सामग्री को क्षतिग्रस्त किए बिना सामग्री में गहराई से प्रवेश करते हैं, जिससे परिचालन पैमाने के केबल नमूनों में आंतरिक तनावों की अभूतपूर्व जांच की जा सकती है।

प्रयोगों से पता चला है कि तारों के अलग-अलग तनाव क्लैंपिंग बिंदुओं और रेडियल संपीड़न बलों पर सीमा स्थितियों पर काफी निर्भर करते हैं।तारों के बीच घर्षण पहले से माना जाने से कहीं अधिक महत्वपूर्ण साबित हुआ।.

इस खोज का पुल सुरक्षा के लिए गहरे निहितार्थ हैं। तनाव विश्लेषण में घर्षण प्रभावों को शामिल करके इंजीनियर लोड वितरण की अधिक सटीक भविष्यवाणी कर सकते हैं,संभावित रूप से केबल सेवा जीवन का विस्तार करना और विनाशकारी विफलताओं को रोकनायह पद्धति टूटी हुई तारों और स्थानीय दोषों का पता लगाने में भी सक्षम है जो संरचनात्मक अखंडता को खतरे में डालते हैं।

जर्नल ऑफ एक्सपेरिमेंटल मैकेनिक्स में प्रकाशित होने के लिए स्वीकार किए गए शोध से पुल इंजीनियरिंग के लिए नए रास्ते खुलते हैं।भविष्य के कार्य घर्षण प्रभावों को ध्यान में रखते हुए उन्नत परिमित तत्व मॉडल विकसित करने और अगली पीढ़ी के केबल सामग्री की जांच करने पर केंद्रित होंगेटीम ने वास्तविक समय संरचनात्मक स्वास्थ्य निगरानी प्रणालियों के लिए न्यूट्रॉन विवर्तन को अनुकूलित करने की भी योजना बनाई है जो पुल रखरखाव प्रथाओं में क्रांति ला सकती है।

यह तकनीकी सफलता अकादमिक प्रगति से अधिक है, यह दुनिया भर में बुनियादी ढांचे की सुरक्षा के लिए मूर्त लाभ प्रदान करती है।केबल की स्थिति का सटीक आकलन तेजी से महत्वपूर्ण हो जाता हैन्यूट्रॉन विवर्तन पद्धति इंजीनियरों को इन महत्वपूर्ण परिवहन लिंक की सुरक्षा के लिए शक्तिशाली नए उपकरण प्रदान करती है, जिससे आने वाली पीढ़ियों के लिए उनकी निरंतर सेवा सुनिश्चित होती है।