Plastyczność kontra elastyczność
Elastyczność i plastyczność to dwie koncepcje omawiane zarówno w materiałoznawstwie, jak i ekonomii. Plastyczność to właściwość materiału lub układu, która pozwala na nieodwracalne odkształcenie. Elastyczność jest właściwością systemu lub materiału, która pozwala na odwracalne odkształcenie. Zarówno plastyczność, jak i elastyczność odgrywają ważną rolę w dziedzinach takich jak materiałoznawstwo, inżynieria, ekonomia, modelowanie matematyczne i każda inna dziedzina związana z projektowaniem i rozwojem obiektów mechanicznych. W tym artykule omówimy, czym jest plastyczność i sprężystość, ich zastosowania, definicje plastyczności i sprężystości, podobieństwa i wreszcie różnica między plastycznością a sprężystością.
Elastyczność
Elastyczność to pojęcie bezpośrednio związane z deformacją materiałów. Kiedy zewnętrzne naprężenie jest przyłożone do bryły, ciało ma tendencję do rozrywania się. Powoduje to wzrost odległości między atomami w sieci. Każdy atom stara się przyciągnąć swojego sąsiada jak najbliżej. Powoduje to siłę, która próbuje oprzeć się deformacji. Ta siła jest znana jako naprężenie. Jeśli wykreślony zostanie wykres naprężenia w funkcji odkształcenia, wykres będzie liniowy dla niektórych niższych wartości odkształcenia. Ten obszar liniowy jest strefą, w której obiekt jest odkształcany sprężyście. Odkształcenie sprężyste jest zawsze odwracalne. Oblicza się ją za pomocą prawa Hooke'a. Prawo Hooke'a mówi, że dla zakresu sprężystego materiału przyłożone naprężenie jest równe iloczynowi modułu Younga i odkształcenia materiału. Odkształcenie sprężyste bryły jest procesem odwracalnym, po usunięciu przyłożonego naprężenia bryła powraca do swojego pierwotnego stanu. Omówiono również elastyczność modelowania matematycznego w celu oznaczenia odwracalnie zmiennych granic.
Plastyczność
Plastyczność to pojęcie związane z odkształceniem plastycznym. Gdy wykres naprężenia w funkcji odkształcenia jest liniowy, mówi się, że układ znajduje się w stanie sprężystym. Jednak przy dużym naprężeniu działka przechodzi niewielki skok na osiach. Ta granica jest wtedy, gdy staje się odkształceniem plastycznym. Ta granica jest znana jako granica plastyczności materiału. Odkształcenie plastyczne następuje głównie na skutek poślizgu dwóch warstw bryły. Ten proces przesuwania nie jest odwracalny. Odkształcenie plastyczne jest czasami nazywane odkształceniem nieodwracalnym, ale w rzeczywistości niektóre tryby odkształcenia plastycznego są odwracalne. Po skoku granicy plastyczności wykres naprężenia w funkcji odkształcenia staje się gładką krzywą z wierzchołkiem. Szczyt tej krzywej jest znany jako siła ostateczna. Po osiągnięciu ostatecznej wytrzymałości materiał zaczyna „szykować” powodując nierównomierność gęstości na długości. Sprawia to, że w materiale występują obszary o bardzo małej gęstości, co sprawia, że jest on łatwo łamliwy. Odkształcenie plastyczne jest wykorzystywane do hartowania metalu w celu dokładnego upakowania atomów.
Jaka jest różnica między plastycznością a elastycznością?
• Plastyczność to właściwość powodująca nieodwracalne odkształcenia obiektu lub układu. Takie odkształcenia mogą być spowodowane siłami i uderzeniami.
• Elastyczność jest właściwością obiektów lub systemów, która pozwala im odkształcać się w sposób odwracalny. Odkształcenia sprężyste mogą być spowodowane siłami i uderzeniami.
• Obiekt musi przejść fazę deformacji sprężystej, aby wejść w fazę deformacji plastycznej.
