Elastický vs plastická deformace
Deformace je účinek změny tvaru fyzického objektu, když na povrch působí vnější síla. Síly mohou být aplikovány jako normálové, tečné nebo krouticí momenty na plochu. Pokud těleso nezmění svůj tvar, byť jen nepatrně vlivem vnějších sil, je objekt definován jako dokonalý pevný objekt. Dokonalá pevná tělesa se v přírodě nevyskytují; každý objekt má své vlastní deformace. V tomto článku budeme diskutovat o tom, co jsou elastická deformace a plastická deformace, jak se s nimi setkáváme v přírodě a jaké jsou jejich aplikace.
Elastická deformace
Když na pevné těleso působí vnější napětí, těleso má tendenci se samo od sebe odtrhnout. To způsobí, že se vzdálenost mezi atomy v mřížce zvětší. Každý atom se snaží přitáhnout svého souseda co nejblíže. To způsobuje sílu, která se snaží odolávat deformaci. Tato síla je známá jako napětí. Pokud je vykreslen graf napětí versus deformace, graf by byl lineární pro některé nižší hodnoty deformace. Tato lineární oblast je zóna, ve které je objekt elasticky deformován. Elastická deformace je vždy vratná. Vypočítává se pomocí Hookova zákona. Hookeův zákon říká, že pro elastický rozsah materiálu se aplikované napětí rovná součinu Youngova modulu a deformace materiálu. Pružná deformace tělesa je vratný proces, kdy se po odstranění působícího napětí těleso vrátí do původního stavu.
Deformace plastu
Když je graf napětí versus deformace lineární, říká se, že systém je v elastickém stavu. Nicméně, když je napětí vysoké, děj prochází malým skokem na osách. To je hranice, při které dochází k plastické deformaci. Tato mez je známá jako mez kluzu materiálu. K plastické deformaci dochází většinou v důsledku klouzání dvou vrstev pevné látky. Tento posuvný proces není vratný. Plastická deformace je někdy známá jako nevratná deformace, ale některé režimy plastické deformace jsou ve skutečnosti vratné. Po skoku meze kluzu se graf napětí versus deformace stane hladkou křivkou s vrcholem. Vrchol této křivky je známý jako konečná pevnost. Po dosažení maximální pevnosti se materiál začíná „krčit“, což způsobuje nerovnoměrnost hustoty po délce. Díky tomu jsou v materiálu oblasti s velmi nízkou hustotou, takže se snadno rozbije. 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 je ten, že elastická deformace je vždy vratná a plastická deformace je nevratná s výjimkou některých velmi vzácných případů.
– Při elastické deformaci zůstávají vazby mezi molekulami nebo atomy neporušené, ale mění se pouze jejich délky; Jev plastické deformace, jako je klouzání desky, nastává v důsledku úplného štěpení vazeb.
– Elastická deformace má lineární vztah s napětím, zatímco plastická deformace má zakřivený vztah s vrcholem.
