Deformasjon vs Strain | Elastisk deformasjon og plastisk deformasjon, Hookes lov
Deformasjon er endring av formen til en kropp på grunn av kreftene og trykket som påføres den. Tøyning er kraften som skapes av elastisiteten til en gjenstand. Både deformasjon og tøyning er to svært viktige begreper diskutert under materialvitenskap. Disse konseptene er avgjørende i løpet av forståelsen av emner som materialvitenskap, maskinteknikk, sivilingeniør og til og med biologiske vitenskaper. Bidraget fra deformasjon og belastning til disse vitenskapene er enormt, og disse konseptene er avgjørende for å utmerke seg på disse feltene. I denne artikkelen skal vi diskutere hva deformasjon og tøyning er, deres definisjoner, likheter mellom deformasjon og tøyning, og til slutt forskjellene mellom deformasjon og tøyning.
Strain
Når en utvendig belastning påføres en solid kropp, har kroppen en tendens til å trekke seg fra hverandre. Dette fører til at avstanden mellom atomene i gitteret øker. Hvert atom prøver å trekke naboen så nært som mulig. Dette forårsaker en kraft som prøver å motstå deformasjonen. Denne kraften er kjent som belastning. Denne effekten kan forklares ved å bruke den potensielle energien til bindingene. Bindingene inne i et materiale fungerer som små fjærer. Atomets nøytrale posisjon eller likevektsposisjon er når det ikke er noen kraft som virker på objektet. Når en kraft påføres, strekkes eller trekkes bindingene sammen. Dette fører til at den potensielle energien til bindingene blir høyere. Den potensielle energien som skapes av dette skaper igjen en kraft, som er motsatt av den påførte kraften. Denne kraften er kjent som belastningen.
Deformasjon
Deformasjon er endring av formen til en gjenstand på grunn av kreftene som virker på den. Deformasjon kommer i to former. De er nemlig elastisk deformasjon og plastisk deformasjon. Hvis en graf av spenning mot tøyning er plottet, vil plottet være lineært for noen lavere tøyningsverdier. Dette lineære området er sonen der objektet deformeres elastisk. Elastisk deformasjon er alltid reversibel. Det beregnes ved hjelp av Hookes lov. Hookes lov sier at for materialets elastiske rekkevidde er påført spenning lik produktet av Youngs modul og materialets tøyning. Den elastiske deformasjonen av et fast stoff er en reversibel prosess, når den påførte spenningen fjernes, går faststoffet tilbake til sin opprinnelige tilstand. Når plottet av spenning versus tøyning er lineært, sies systemet å være i elastisk tilstand. Men når stresset er høyt, passerer plottet et lite hopp på aksene. Dette er grensen der det blir en plastisk deformasjon. Denne grensen er kjent som materialets flytegrense. Plastisk deformasjon oppstår hovedsakelig på grunn av glidning av to lag av faststoffet. Denne glideprosessen er ikke reversibel. Den plastiske deformasjonen er noen ganger kjent som den irreversible deformasjonen, men faktisk er noen former for plastisk deformasjon reversible.
Hva er forskjellen mellom strekk og deformasjon?
• Tøyning er kraft, mens deformasjon er endring av form.
• Tøyning er en målbar størrelse, mens deformasjon ikke er målbar.
• Belastningen på et objekt er strengt avhengig av den ytre kraften som påføres. Deformasjonen av en gjenstand avhenger av den ytre kraften, materialet og om materialet er i en elastisk deformasjon eller en plastisk deformasjon.
