Elastično naspram plastične deformacije
Deformacija je učinak promjene oblika fizičkog objekta kada se vanjska sila primijeni na površinu. Sile se mogu primijeniti kao normalne, tangencijalne ili zakretni momenti na površini. Ako tijelo ne promijeni svoj oblik, čak ni malo zbog vanjskih sila, tijelo je definirano kao savršeno čvrsto tijelo. Savršena čvrsta tijela ne postoje u prirodi; svaki objekt ima svoje deformacije. U ovom ćemo članku raspravljati o tome što su elastična i plastična deformacija, kako se susreću u prirodi i koje su njihove primjene.
Elastično deformiranje
Kada se vanjsko opterećenje primijeni na čvrsto tijelo, tijelo ima tendenciju da se povuče. To uzrokuje povećanje udaljenosti između atoma u rešetki. Svaki atom pokušava privući svog susjeda što bliže. To uzrokuje silu koja se pokušava oduprijeti deformaciji. Ova sila je poznata kao deformacija. Ako se iscrta graf naprezanja u odnosu na deformaciju, dijagram bi bio linearan za neke niže vrijednosti deformacije. Ovo linearno područje je zona u kojoj se predmet elastično deformira. Elastična deformacija je uvijek reverzibilna. Izračunava se pomoću Hookeovog zakona. Hookeov zakon kaže da je za raspon elastičnosti materijala primijenjeno naprezanje jednako umnošku Youngovog modula i deformacije materijala. Elastična deformacija čvrstog tijela je reverzibilan proces, kada se primijenjeno naprezanje ukloni, čvrsto tijelo se vraća u svoje prvobitno stanje.
Plastična deformacija
Kada je dijagram naprezanja i deformacije linearan, kaže se da je sustav u elastičnom stanju. Međutim, kada je stres visok, parcela prolazi mali skok na osi. To je granica na kojoj postaje plastična deformacija. Ova granica je poznata kao granica razvlačenja materijala. Plastična deformacija nastaje uglavnom zbog klizanja dvaju slojeva krutine. Ovaj proces klizanja nije reverzibilan. Plastična deformacija je ponekad poznata kao nepovratna deformacija, ali neki načini plastične deformacije su zapravo reverzibilni. Nakon skoka granice razvlačenja, dijagram naprezanja u odnosu na deformaciju postaje glatka krivulja s vrhom. Vrh ove krivulje poznat je kao krajnja čvrstoća. Nakon krajnje čvrstoće materijal se počinje "vratiti" praveći neravnomjernost gustoće po dužini. To čini područja vrlo niske gustoće u materijalu što ga čini lako lomljivim. Plastična deformacija koristi se u otvrdnjavanju metala kako bi se atomi temeljito pakirali.
Koja je razlika između elastične i plastične deformacije?
– Glavna razlika između elastične i plastične deformacije je u tome što je elastična deformacija uvijek reverzibilna, a plastična deformacija nepovratna, osim u nekim vrlo rijetkim slučajevima.
– Kod elastične deformacije veze između molekula ili atoma ostaju netaknute, ali samo mijenjaju svoje duljine; Fenomen plastične deformacije, kao što je klizanje ploča, događa se zbog potpune fisije veza.
– Elastična deformacija ima linearni odnos s naprezanjem, dok plastična deformacija ima zakrivljeni odnos s vrhom.
