Elastische vs. plastische Verformung
Verformung ist der Effekt der Formänderung eines physikalischen Objekts, wenn eine äußere Kraft auf die Oberfläche einwirkt. Die Kräfte können als Normal-, Tangential- oder Drehmomente auf die Fläche aufgebracht werden. Ändert ein Körper seine Form nicht einmal geringfügig aufgrund äußerer Kräfte, wird der Gegenstand als perfekter fester Gegenstand definiert. Perfekte Festkörper gibt es in der Natur nicht; Jedes Objekt hat seine eigenen Verformungen. In diesem Artikel werden wir diskutieren, was elastische Verformung und plastische Verformung sind, wie sie in der Natur vorkommen und welche Anwendungen sie haben.
Elastische Verformung
Wenn ein fester Körper einer äußeren Belastung ausgesetzt wird, neigt der Körper dazu, sich auseinanderzuziehen. Dadurch vergrößert sich der Abstand zwischen den Atomen im Gitter. Jedes Atom versucht, seinen Nachbarn so nah wie möglich heranzuziehen. Dies verursacht eine Kraft, die versucht, der Verformung zu widerstehen. Diese Kraft wird als Dehnung bezeichnet. Wenn ein Spannungs-Dehnungs-Diagramm aufgetragen wird, wäre das Diagramm für einige niedrigere Dehnungswerte linear. Dieser lineare Bereich ist die Zone, in der das Objekt elastisch verformt wird. Elastische Verformung ist immer reversibel. Sie wird nach dem Hookeschen Gesetz berechnet. Das Hookesche Gesetz besagt, dass für den elastischen Bereich des Materials die aufgebrachte Spannung gleich dem Produkt aus dem Elastizitätsmodul und der Dehnung des Materials ist. Die elastische Verformung eines Festkörpers ist ein reversibler Prozess, wenn die aufgebrachte Spannung entfernt wird, kehrt der Festkörper in seinen ursprünglichen Zustand zurück.
Plastische Verformung
Wenn das Spannungs-Dehnungs-Diagramm linear ist, befindet sich das System im elastischen Zustand. Wenn die Spannung jedoch hoch ist, passiert der Plot einen kleinen Sprung auf den Achsen. Dies ist die Grenze, an der es zu einer plastischen Verformung kommt. Diese Grenze ist als Streckgrenze des Materials bekannt. Die plastische Verformung tritt hauptsächlich aufgrund des Gleitens zweier Schichten des Festkörpers auf. Dieser Gleitvorgang ist nicht umkehrbar. Die plastische Verformung wird manchmal als irreversible Verformung bezeichnet, aber einige Formen der plastischen Verformung sind tatsächlich reversibel. Nach dem Streckgrenzensprung wird das Spannungs-Dehnungs-Diagramm zu einer glatten Kurve mit einer Spitze. Der Höhepunkt dieser Kurve wird als Endfestigkeit bezeichnet. Nach der Endfestigkeit beginnt das Material zu „einschnüren“, was zu einer Ungleichmäßigkeit der Dichte über die Länge führt. Dadurch entstehen Bereiche mit sehr geringer Dichte im Material, wodurch es leicht zerbrechlich wird. Plastische Verformung wird beim Metallhärten verwendet, um die Atome gründlich zu packen.
Was ist der Unterschied zwischen elastischer Verformung und plastischer Verformung?
– Der Hauptunterschied zwischen elastischer Verformung und plastischer Verformung besteht darin, dass elastische Verformung immer reversibel und plastische Verformung irreversibel ist, mit Ausnahme einiger sehr seltener Fälle.
– Bei elastischer Verformung bleiben die Bindungen zwischen Molekülen oder Atomen intakt, ändern aber nur ihre Länge; Plastische Verformungsphänomene wie Plattengleiten treten aufgrund der vollständigen Sp altung der Bindungen auf.
– Die elastische Verformung hat eine lineare Beziehung zur Spannung, während die plastische Verformung eine gekrümmte Beziehung mit einer Spitze hat.
