Elastingumas prieš plastinę deformaciją
Deformacija yra fizinio objekto formos pasikeitimo poveikis, kai paviršių veikia išorinė jėga. Jėgos gali būti taikomos kaip įprastas, tangentinis arba sukimo momentas ant paviršiaus. Jei kūnas net ir nežymiai dėl išorinių jėgų nekeičia savo formos, objektas apibrėžiamas kaip tobulas kietas objektas. Tobulų kietų kūnų gamtoje nėra; kiekvienas objektas turi savo deformacijas. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra tamprioji deformacija ir plastinė deformacija, kaip su jomis susiduriama gamtoje ir kaip jos taikomos.
Elastinė deformacija
Kai kietą kūną veikia išorinis įtempis, kūnas linkęs atitrūkti. Dėl to atstumas tarp atomų gardelėje didėja. Kiekvienas atomas stengiasi kuo arčiau pritraukti savo kaimyną. Tai sukelia jėgą, bandančią atsispirti deformacijai. Ši jėga yra žinoma kaip įtampa. Jei nubraižytas įtempių ir deformacijų grafikas, kai kurioms mažesnėms deformacijos vertėms diagrama būtų tiesinė. Ši linijinė sritis yra zona, kurioje objektas elastingai deformuojamas. Tamprioji deformacija visada yra grįžtama. Jis apskaičiuojamas pagal Huko dėsnį. Huko dėsnis teigia, kad medžiagos tamprumo diapazone taikomas įtempis yra lygus Youngo modulio ir medžiagos deformacijos sandaugai. Kietosios medžiagos tamprioji deformacija yra grįžtamasis procesas, kai pašalinamas veikiamas įtempis, kieta medžiaga grįžta į pradinę būseną.
Plastikinė deformacija
Kai įtempių ir deformacijų diagrama yra tiesinė, sakoma, kad sistema yra tamprios būsenos. Tačiau, kai stresas yra didelis, siužetas praeina nedidelį šuolį ant ašių. Tai yra riba, kuriai pasiekus ji tampa plastine deformacija. Ši riba žinoma kaip medžiagos takumo riba. Plastinė deformacija dažniausiai atsiranda dėl dviejų kietosios medžiagos sluoksnių slydimo. Šis slydimo procesas nėra grįžtamas. Plastinė deformacija kartais vadinama negrįžtama deformacija, tačiau kai kurie plastinės deformacijos būdai iš tikrųjų yra grįžtami. Po takumo stiprumo šuolio įtempių ir deformacijų diagrama tampa lygi kreive su smaile. Šios kreivės smailė yra žinoma kaip didžiausia jėga. Pasiekus maksimalų stiprumą, medžiaga pradeda "kaklėti", sudarydama tankio nelygumus per ilgį. Dėl to medžiagoje susidaro labai mažo tankio plotai, todėl ji lengvai sulaužoma. Plastinė deformacija naudojama metalo grūdinimui, siekiant kruopščiai supakuoti atomus.
Kuo skiriasi elastinė deformacija ir plastinė deformacija?
– Pagrindinis skirtumas tarp elastinės deformacijos ir plastinės deformacijos yra tas, kad elastinė deformacija visada yra grįžtama, o plastinė deformacija yra negrįžtama, išskyrus kai kuriuos labai retus atvejus.
– Elastinės deformacijos metu ryšiai tarp molekulių ar atomų išlieka nepažeisti, tačiau keičiasi tik jų ilgiai; Plastinės deformacijos reiškiniai, tokie kaip plokštės slydimas, atsiranda dėl viso jungčių skilimo.
– Elastinė deformacija turi tiesinį ryšį su įtempimu, o plastinė deformacija – kreivinis ryšys, turintis piką.
