Elastisk vs plastisk deformation
Deformation er effekten af ændring i form af et fysisk objekt, når en ekstern kraft påføres overfladen. Kræfterne kan påføres som normale, tangentielle eller drejningsmomenter på overfladen. Hvis et legeme ikke ændrer sin form, selv lidt på grund af eksterne kræfter, defineres objektet som et perfekt solidt objekt. Perfekte faste legemer er ikke til stede i naturen; hvert objekt har sine egne deformationer. I denne artikel skal vi diskutere, hvad elastisk deformation og plastisk deformation er, hvordan de mødes i naturen, og hvad er deres anvendelser.
Elastisk deformation
Når en udvendig stress påføres et solidt legeme, har kroppen en tendens til at trække sig fra hinanden. Dette får afstanden mellem atomer i gitteret til at stige. Hvert atom forsøger at trække sin nabo så tæt som muligt. Dette medfører en styrke, der prøver at modstå deformationen. Denne kraft kaldes belastning. Hvis en graf over spænding versus belastning er afbildet, ville plottet være en lineær for nogle lavere belastningsværdier. Dette lineære område er den zone, hvor objektet deformeres elastisk. Elastisk deformation er altid reversibel. Det beregnes ved hjælp af Hookes lov. I Hookes lov hedder det, at anvendt spænding for materialets elastiske interval er lig med produktet fra Youngs modul og materialets belastning. Den elastiske deformation af et fast stof er en reversibel proces, når den påførte spænding fjernes, vender det faste stof tilbage til sin oprindelige tilstand.
Plastisk deformation
Når plottet af stress versus belastning er lineært, siges systemet at være i elastisk tilstand. Når stresset er højt, passerer plot imidlertid et lille spring på akserne. Dette er grænsen, hvormed det bliver plastisk deformation. Denne grænse er kendt som materialets ydelsesstyrke. Plastisk deformation forekommer mest på grund af glidning af to lag af det faste stof. Denne glideproces er ikke reversibel. Plastisk deformation er undertiden kendt som irreversibel deformation, men nogle former for plastisk deformation er faktisk reversible. Efter udbyttestyrkehoppet bliver stress versus belastningsdiagram en glat kurve med en top. Toppen af denne kurve er kendt som den ultimative styrke. Efter den ultimative styrke begynder materialet at "halse", hvilket gør ujævnheden i densiteten over længden. Dette gør områder med meget lav densitet i materialet, hvilket gør det let brudbart. Plastisk deformation bruges til metalhærdning til at pakke atomerne grundigt.
Hvad er forskellen mellem elastisk deformation og plastisk deformation? - Den største forskel mellem elastisk deformation og plastisk deformation er, at elastisk deformation altid er reversibel, og plastisk deformation er irreversibel undtagen i nogle meget sjældne tilfælde. - Ved elastisk deformation forbliver bindingerne mellem molekyler eller atomer intakte, men ændrer kun deres længder; Plastisk deformationsfenomener, såsom pladeskydning, opstår på grund af den samlede splitting af bindingerne. - Elastisk deformation har et lineært forhold til stress, mens plastisk deformation har et buet forhold med en top.
|