עיוות אלסטי לעומת פלסטי
דפורמציה היא ההשפעה של שינוי בצורתו של עצם פיזי כאשר מופעל כוח חיצוני על פני השטח. ניתן להפעיל את הכוחות כרגיל, משיק או מומנט על פני השטח. אם גוף לא משנה את צורתו, אפילו במעט בגלל כוחות חיצוניים, העצם מוגדר כעצם מוצק מושלם. גופים מוצקים מושלמים אינם קיימים בטבע; לכל חפץ יש עיוותים משלו. במאמר זה, אנו הולכים לדון מהו עיוות אלסטי ועיוות פלסטי, כיצד נתקלים בהם בטבע ומהם היישומים שלהם.
עיוות אלסטי
כאשר מופעל לחץ חיצוני על גוף מוצק, הגוף נוטה להתפרק. זה גורם להגדלת המרחק בין האטומים בסריג. כל אטום מנסה למשוך את שכנו קרוב ככל האפשר. זה גורם לכוח שמנסה להתנגד לעיוות. כוח זה ידוע כמתח. אם מתווה גרף של מתח מול מתח, העלילה תהיה ליניארית עבור כמה ערכים נמוכים יותר של מתח. אזור ליניארי זה הוא האזור שבו האובייקט מעוות בצורה אלסטית. דפורמציה אלסטית היא תמיד הפיכה. זה מחושב באמצעות חוק הוק. חוק ה-Hooke קובע כי עבור הטווח האלסטי של החומר, המתח המופעל שווה לתוצר של מודול ה-Young ולמתח של החומר. העיוות האלסטי של מוצק הוא תהליך הפיך, כאשר הלחץ המופעל מוסר המוצק חוזר למצבו המקורי.
עיוות פלסטיק
כאשר העלילה של מתח מול מתח היא ליניארית, אומרים שהמערכת במצב אלסטי.עם זאת, כאשר הלחץ גבוה העלילה עוברת קפיצה קטנה על הצירים. זה הגבול שבו הוא הופך לעיוות פלסטי. מגבלה זו ידועה כחוזק התפוקה של החומר. דפורמציה פלסטית מתרחשת בעיקר עקב החלקה של שתי שכבות של המוצק. תהליך החלקה זה אינו הפיך. העיוות הפלסטי ידוע לפעמים בתור דפורמציה בלתי הפיכה, אך חלק מהמצבים של דפורמציה פלסטית הם למעשה הפיכים. לאחר קפיצת חוזק התשואה, העלילה של מתח מול מתח הופכת לעקומה חלקה עם שיא. השיא של עקומה זו ידוע ככוח האולטימטיבי. לאחר החוזק האולטימטיבי החומר מתחיל "לצוואר" מה שהופך חוסר אחידות של הצפיפות לאורך. זה הופך אזורים בצפיפות נמוכה מאוד בחומר מה שהופך אותו לשבירה בקלות. עיוות פלסטי משמש בהתקשות מתכת כדי לארוז את האטומים ביסודיות.
מה ההבדל בין דפורמציה אלסטית לעיוות פלסטי?
– ההבדל העיקרי בין דפורמציה אלסטית לעיוות פלסטי הוא שהעיוות האלסטי תמיד הפיך, ועיוות פלסטי הוא בלתי הפיך למעט מקרים נדירים מאוד.
– בדפורמציה אלסטית הקשרים בין מולקולות או אטומים נשארים שלמים, אבל רק משנים את אורכם; תופעות דפורמציה פלסטיות, כגון החלקת לוחיות מתרחשת עקב ביקוע מוחלט של הקשרים.
– דפורמציה אלסטית מחזיקה קשר ליניארי עם מתח, בעוד דפורמציה פלסטית מחזיקה קשר מעוקל עם שיא.
