Erinevus elastse ja plastilise deformatsiooni vahel

Elastne vs plastiline deformatsioon

Deformatsioon on füüsilise objekti kuju muutuse mõju, kui pinnale rakendatakse välist jõudu. Neid jõude saab pinnale rakendada normaalse, tangentsiaalse või pöördemomendina. Kui keha ei muuda oma kuju, isegi pisut väliste jõudude tõttu, määratletakse objekt täiusliku tahke objektina. Täiuslikke tahkeid kehasid looduses ei esine; igal objektil on oma deformatsioonid. Selles artiklis räägime sellest, millised on elastsed ja plastsed deformatsioonid, kuidas need looduses esinevad ja millised on nende rakendused.

Elastsed deformatsioonid

Kui tahkele kehale rakendatakse välist stressi, kipub keha end lahutama. See suurendab võre aatomite vahelist kaugust. Iga aatom proovib oma naabrit võimalikult lähedale tõmmata. See põhjustab jõu, mis üritab deformatsioonile vastu seista. Seda jõudu nimetatakse tüveks. Kui joonestatakse pinge ja deformatsiooni graafik, oleks graaf mõnede madalamate tüve väärtuste jaoks lineaarne. See lineaarne ala on tsoon, milles objekt on elastselt deformeerunud. Elastsed deformatsioonid on alati pöörduvad. Selle arvutamiseks kasutatakse Hooke'i seadust. Hooke'i seaduses öeldakse, et materjali elastse vahemiku korral on rakendatud pinge võrdne Youngi mooduli ja materjali tüve korrutisega. Tahke aine elastsed deformatsioonid on pöörduv protsess, kui rakendatud pinge eemaldatakse, tahke aine taastub algsesse olekusse.

Plastiline deformatsioon

Kui pinge ja deformatsiooni graafik on lineaarne, öeldakse, et süsteem on elastses olekus. Kui pinge on kõrge, läbib graafik telgede väikese hüppe. See on piir, mille juures see muutub plastseks deformatsiooniks. Seda piiri nimetatakse materjali voolavusjõuks. Plastiline deformatsioon toimub enamasti tahke aine kahe kihi libisemise tõttu. See libisemisprotsess ei ole pöörduv. Plastilist deformatsiooni nimetatakse mõnikord pöördumatuks deformatsiooniks, kuid mõned plastse deformatsiooni moodused on tegelikult pöörduvad. Pärast voolavusjõu hüpet muutub pinge ja deformatsiooni graafik sujuvaks kõveraks, mille tipp on. Selle kõvera tippu nimetatakse ülimaks tugevuseks. Pärast ülitugevust hakkab materjal “kaela” muutma tiheduse ebatasasusi kogu pikkuses. See muudab materjali väga madala tihedusega alad muutes selle kergesti purustatavaks. Aatomite põhjalikuks pakendamiseks kasutatakse metalli kõvendamisel plastilist deformatsiooni.