Elastična vs plastična deformacija
Deformacija je efekat promjene oblika fizičkog objekta kada se na površinu primjenjuje vanjska sila. Sile se mogu primijeniti kao normalne, tangencijalne ili zakretne na površini. Ako tijelo ne promijeni svoj oblik, čak ni malo zbog vanjskih sila, predmet se definira kao savršen čvrsti predmet. Savršena čvrsta tijela nisu prisutna u prirodi; svaki predmet ima svoje deformacije. U ovom članku ćemo raspravljati o tome šta su elastična i plastična deformacija, kako se susreću u prirodi i koje su njihove primjene.
Elastična deformacija
Kada se na čvrsto tijelo primjenjuje vanjski stres, tijelo teži da se povuče. To uzrokuje povećanje udaljenosti između atoma u rešetki. Svaki atom pokušava da privuče svog suseda što bliže. To uzrokuje silu koja pokušava odoljeti deformaciji. Ova sila je poznata kao naprezanje. Ako se nacrta graf naprezanja u odnosu na deformaciju, grafik bi bio linearan za neke niže vrijednosti deformacije. Ova linearna oblast je zona u kojoj se objekat elastično deformiše. Elastična deformacija je uvijek reverzibilna. Izračunava se pomoću Hookeovog zakona. Hookeov zakon kaže da je za raspon elastičnosti materijala primijenjeno naprezanje jednako proizvodu Youngovog modula i deformacije materijala. Elastična deformacija čvrstog tijela je reverzibilan proces, kada se primijenjeno naprezanje ukloni, kruto tijelo se vraća u prvobitno stanje.
Plastična deformacija
Kada je dijagram naprezanja u odnosu na deformaciju linearan, kaže se da je sistem u elastičnom stanju. Međutim, kada je naprezanje veliko, dijagram prelazi mali skok na osi. Ovo je granica na kojoj postaje plastična deformacija. Ova granica je poznata kao granica popuštanja materijala. Plastična deformacija nastaje uglavnom zbog klizanja dva sloja čvrste tvari. Ovaj proces klizanja nije reverzibilan. Plastična deformacija se ponekad naziva ireverzibilna deformacija, ali neki načini plastične deformacije su zapravo reverzibilni. Nakon skoka granice popuštanja, dijagram naprezanja u odnosu na deformaciju postaje glatka kriva sa vrhuncem. Vrhunac ove krivulje poznat je kao krajnja snaga. Nakon krajnje čvrstoće materijal počinje da se „vrati“čineći neravninu gustine po dužini. To čini područja vrlo niske gustine u materijalu što ga čini lako lomljivim. Plastična deformacija se koristi u kaljenju metala kako bi se atomi temeljito pakovali.
Koja je razlika između elastične i plastične deformacije?
– Glavna razlika između elastične i plastične deformacije je ta što je elastična deformacija uvijek reverzibilna, a plastična deformacija je nepovratna osim u nekim vrlo rijetkim slučajevima.
– Kod elastične deformacije veze između molekula ili atoma ostaju netaknute, ali samo mijenjaju svoju dužinu; Fenomeni plastične deformacije, kao što je klizanje ploče, nastaju zbog totalne fisije veza.
– Elastična deformacija drži linearnu vezu sa naprezanjem, dok plastična deformacija drži zakrivljeni odnos koji ima vrhunac.
