Elastická vs plastická deformace
Deformace je účinek změny tvaru fyzického objektu, když na povrch působí vnější síla. Síly lze na povrch aplikovat jako normální, tangenciální nebo momenty. Pokud těleso nezmění svůj tvar ani v důsledku vnějších sil, je objekt definován jako dokonalý tělesný objekt. Dokonalá pevná těla nejsou v přírodě přítomna; každý objekt má své vlastní deformace. V tomto článku budeme diskutovat o tom, co jsou elastické a plastické deformace, jak se s nimi v přírodě setkáváme a jaké jsou jejich aplikace.
Elastická deformace
Když je na pevné těleso aplikováno vnější napětí, má tělo tendenci se od sebe oddělovat. To způsobí, že se vzdálenost mezi atomy v mřížce zvětší. Každý atom se snaží svého souseda přitáhnout co nejblíže. To způsobí, že se síla pokusí odolat deformaci. Tato síla se nazývá napnutí. Pokud je vynesen graf napětí proti deformaci, byl by graf lineární pro některé nižší hodnoty deformace. Tato lineární oblast je zóna, ve které je objekt elasticky deformován. Pružná deformace je vždy reverzibilní. Vypočítává se podle Hookeova zákona. Hookeův zákon stanoví, že pro pružný rozsah materiálu je aplikované napětí rovné součinu Youngova modulu a přetvoření materiálu. Elastická deformace tělesa je reverzibilní proces, kdy je aplikované napětí odstraněno, těleso se vrátí do původního stavu.
Plastická deformace
Když je graf napětí proti přetvoření lineární, říká se, že systém je v elastickém stavu. Když je však napětí vysoké, děj projde malým skokem na osách. Toto je hranice, při které se stane plastickou deformací. Tento limit je znám jako mez kluzu materiálu. Plastická deformace nastává většinou v důsledku klouzání dvou vrstev tělesa. Tento posuvný proces není reverzibilní. Plastická deformace je někdy známá jako nevratná deformace, ale některé způsoby plastické deformace jsou ve skutečnosti reverzibilní. Po skoku meze kluzu se graf závislosti napětí na přetvoření stane hladkou křivkou s vrcholem. Vrchol této křivky je znám jako konečná síla. Po maximální pevnosti začne materiál „krčit“a dělat nerovnoměrné hustoty po celé délce. Díky tomu jsou v materiálu oblasti s nízkou hustotou, takže je snadno rozbitný. Plastická deformace se používá při kalení kovů k důkladnému zabalení atomů.
Jaký je rozdíl mezi elastickou deformací a plastickou deformací?
- Hlavní rozdíl mezi elastickou deformací a plastickou deformací spočívá v tom, že elastická deformace je vždy reverzibilní a plastická deformace je nevratná, s výjimkou velmi vzácných případů.
- Při elastické deformaci zůstávají vazby mezi molekulami nebo atomy neporušené, ale pouze se mění jejich délky; K jevům plastické deformace, jako je klouzání desek, dochází v důsledku celkového štěpení vazeb.
- Elastická deformace udržuje lineární vztah se stresem, zatímco plastická deformace udržuje zakřivený vztah mající vrchol.
