Elastisk vs plastisk deformation
Deformation er effekten af ændring i formen af et fysisk objekt, når en ydre 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 ydre kræfter, defineres objektet som et perfekt fast objekt. Perfekte faste legemer er ikke til stede i naturen; hvert objekt har sine egne deformationer. I denne artikel vil vi diskutere, hvad elastisk deformation og plastisk deformation er, hvordan de møder i naturen, og hvad er deres anvendelser.
Elastisk deformation
Når en ydre belastning påføres en fast krop, har kroppen en tendens til at trække sig fra hinanden. Dette får afstanden mellem atomer i gitteret til at øges. Hvert atom forsøger at trække sin nabo så tæt på som muligt. Dette forårsager en kraft, der forsøger at modstå deformationen. Denne kraft er kendt som belastning. Hvis en graf over spænding versus belastning er plottet, ville plottet være lineært for nogle lavere belastningsværdier. Dette lineære område er den zone, hvor genstanden deformeres elastisk. Elastisk deformation er altid reversibel. Det beregnes ved hjælp af Hookes lov. Hookes lov siger, at for materialets elastiske rækkevidde er påført spænding lig med produktet af Youngs modul og materialets belastning. Den elastiske deformation af et fast stof er en reversibel proces, når den påførte spænding fjernes, vender faststoffet tilbage til sin oprindelige tilstand.
Plastisk deformation
Når plottet af stress versus belastning er lineært, siges systemet at være i elastisk tilstand. Men når belastningen er høj, passerer plottet et lille spring på akserne. Dette er grænsen, ved hvilken det bliver plastisk deformation. Denne grænse er kendt som materialets flydespænding. Plastisk deformation opstår for det meste på grund af glidning af to lag af faststoffet. Denne glideproces er ikke reversibel. Den plastiske deformation er nogle gange kendt som irreversibel deformation, men nogle former for plastisk deformation er faktisk reversible. Efter flydestyrkespringet bliver stress versus strain plottet en jævn kurve med en top. Toppen af denne kurve er kendt som den ultimative styrke. Efter den ultimative styrke begynder materialet at "halse" hvilket giver ujævnheder i tætheden over længden. Dette gør områder med meget lav densitet i materialet, hvilket gør det nemt at bryde. Plastisk deformation bruges i metalhærdning for 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 bortset fra nogle meget sjældne tilfælde.
– Ved elastisk deformation forbliver bindingerne mellem molekyler eller atomer intakte, men ændrer kun deres længder; Plastiske deformationsfænomener, såsom pladeglidning, opstår på grund af den totale fission af bindingerne.
– Elastisk deformation har et lineært forhold til spænding, mens plastisk deformation holder et buet forhold med en top.
