Deformation vs Strain | Elastisk deformation och plastisk deformation, Hookes lag
Deformation är förändring av formen på en kropp på grund av krafterna och trycket som appliceras på den. Töjning är den kraft som skapas av ett föremåls elasticitet. Både deformation och töjning är två mycket viktiga begrepp som diskuteras under materialvetenskap. Dessa begrepp är viktiga för att förstå ämnen som materialvetenskap, maskinteknik, civilingenjör och till och med biologiska vetenskaper. Bidraget från deformation och påfrestningar till dessa vetenskaper är enormt, och dessa koncept är avgörande för att utmärka sig inom dessa områden. I den här artikeln kommer vi att diskutera vad deformation och töjning är, deras definitioner, likheter mellan deformation och töjning, och slutligen skillnaderna mellan deformation och töjning.
Strain
När en yttre stress appliceras på en fast kropp, tenderar kroppen att dra isär sig själv. Detta gör att avståndet mellan atomerna i gittret ökar. Varje atom försöker dra sin granne så nära som möjligt. Detta orsakar en kraft som försöker motstå deformationen. Denna kraft är känd som töjning. Denna effekt kan förklaras med hjälp av bindningarnas potentiella energi. Bindningarna inuti ett material fungerar som små fjädrar. Atomens neutrala position eller jämviktsposition är när det inte finns någon kraft som verkar på föremålet. När en kraft appliceras sträcks bindningarna eller dras ihop. Detta gör att den potentiella energin i bindningarna blir högre. Den potentiella energin som skapas av detta skapar i sin tur en kraft, som är motsatt den applicerade kraften. Denna kraft är känd som töjningen.
Deformation
Deformation är förändringen av formen på ett föremål på grund av krafterna som verkar på det. Deformation kommer i två former. De är nämligen elastisk deformation och plastisk deformation. Om en graf över spänning kontra töjning ritas, kommer kurvan att vara linjär för några lägre töjningsvärden. Detta linjära område är den zon i vilken föremålet deformeras elastiskt. Elastisk deformation är alltid reversibel. Det beräknas med Hookes lag. Hookes lag säger att för materialets elastiska intervall är applicerad spänning lika med produkten av Youngs modul och materialets töjning. Den elastiska deformationen av ett fast ämne är en reversibel process, när den applicerade spänningen avlägsnas återgår den fasta substansen till sitt ursprungliga tillstånd. När plotten av spänning kontra töjning är linjär, sägs systemet vara i det elastiska tillståndet. Men när stressen är hög passerar handlingen ett litet hopp på axlarna. Detta är gränsen inom vilken det blir en plastisk deformation. Denna gräns är känd som materialets sträckgräns. Plastisk deformation uppstår mestadels på grund av att två lager av det fasta materialet glider. Denna glidningsprocess är inte reversibel. Den plastiska deformationen är ibland känd som den irreversibla deformationen, men faktiskt är vissa former av plastisk deformation reversibla.
Vad är skillnaden mellan töjning och deformation?
• Töjning är kraft, medan deformation är formändringen.
• Töjning är en mätbar storhet medan deformation inte är mätbar.
• Belastningen på ett föremål beror strikt på den yttre kraft som appliceras. Deformationen av ett föremål beror på den yttre kraften, materialet och om materialet är i en elastisk deformation eller en plastisk deformation.
