Unterschied zwischen elastischer und plastischer Verformung

Hauptunterschied - elastische vs. plastische Verformung

Deformation ist die Aktion oder der Prozess der Deformierung oder Verzerrung. Wenn eine Kraft auf ein Objekt angewendet wird, wird das Objekt als Reaktion auf die Kraft entweder komprimiert oder gedehnt. In der Mechanik wird die auf eine Flächeneinheit ausgeübte Kraft als Spannung bezeichnet. Das Ausmaß des Dehnens oder Zusammendrückens (als Antwort auf die Belastung) wird Dehnung genannt. Jedes Material reagiert unterschiedlich auf Stress. Die Antwort hängt stark vom chemischen Bindungstyp der Substanz ab. Verformungen können elastisch oder plastisch sein, je nachdem, was nach dem Lösen der Belastung geschieht. Elastische Verformung ist die Verformung, die bei Wegfall der äußeren Kräfte, die die Änderung verursachen, und der damit verbundenen Belastung verschwindet. Die plastische Verformung ist eine dauerhafte Verformung oder Formänderung eines Festkörpers ohne Bruch unter der Wirkung einer anhaltenden Kraft. Der Hauptunterschied zwischen elastischer Verformung und plastischer Verformung ist der Die elastische Verformung ist reversibel, während die plastische Verformung irreversibel ist.

Wichtige Bereiche

1. Was ist elastische Verformung?
     - Definition, Einfluss auf die chemische Bindung, Spannungs-Dehnungskurve
2. Was ist plastische Verformung?
     - Definition, Wirkung auf chemische Bindungen, Beispielsubstanzen
3. Was ist der Unterschied zwischen elastischer und plastischer Verformung?
     - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Verformung, elastische Verformung, Elastizität, Kraft, plastische Verformung, Plastizität, Dehnung, Spannung

Was ist elastische Verformung?

Elastische Verformung ist die Verformung, die bei der Aufhebung äußerer Kräfte verschwindet und die Veränderung und die damit verbundene Belastung verursacht. Die elastische Verformung ist daher reversibel und nicht dauerhaft. Die elastische Verformung lässt sich am besten mit dem chemischen Begriff „Elastizität“ erklären. Elastizität ist die Fähigkeit einer Substanz, nach einer Verformung den Normalzustand wieder aufzunehmen.  

Die elastische Verformung hängt hauptsächlich von der chemischen Bindung der Substanz ab. Wenn die chemischen Bindungen einer hohen Beanspruchung durch Verformung ohne Bruch standhalten können, kann diese Substanz eine elastische Verformung erfahren.

Um dieses Bedürfnis zu erfüllen, sollten sich chemische Bindungen dehnen oder verbiegen, wenn die Substanz einer Belastung ausgesetzt wird. Das Strecken und Biegen von chemischen Bindungen sollte temporär sein. Während des Streckens oder Biegens rutschen die Atome jedoch nicht aufeinander. Mit der Zeit nimmt jedoch die elastische Eigenschaft der Substanzen ab, und manchmal wird die Substanz brüchig und verliert die Duktilität.

Die besten Beispiele für elastische Verformung kommen von Elastomeren wie vulkanisiertem Gummi. Vulkanisierter Kautschuk hat eine vernetzte Polymerstruktur. Es gibt Schwefelbrücken zwischen Polymerketten. Diese Schwefelvernetzungen verbessern die Elastizität des Gummis, indem es ihm hilft, Belastungen standzuhalten.

Abbildung 1: Eine Spannungsdehnungskurve für ein duktiles Material

Das obige Bild zeigt die Spannungs-Dehnungskurve für ein duktiles Material. Bsp .: Kupfermetall. Der elastische Bereich zeigt das Ausmaß, in dem die elastische Verformung stattfindet. Nach der Elastizitätsgrenze wird das Material einer plastischen Verformung unterzogen, die eine dauerhafte Verformung darstellt.

Was ist plastische Verformung?

Bei der plastischen Verformung handelt es sich um die bleibende Verformung oder Formänderung eines Festkörpers ohne Bruch unter der Wirkung einer anhaltenden Kraft. Dies tritt auf, wenn eine Substanz stark beansprucht wird. Die plastische Verformung ist irreversibel und dauerhaft. Die plastische Verformung lässt sich am besten mit dem chemischen Begriff „Plastizität“ erklären. Plastizität ist die Eigenschaft, leicht geformt oder dauerhaft geformt zu werden.

Die plastische Verformung tritt auf, wenn eine begrenzte Anzahl chemischer Bindungen zwischen den Atomen, aus denen die Substanz besteht, gebrochen wird. Während der plastischen Verformung können Atome aufeinander gleiten. Dies verursacht Versetzungen von Atomen; So bleibt das Material nach dem Entfernen der angelegten Spannung still.

Bei duktilen Substanzen ist die Elastizitätsgrenze der Ausgangspunkt der plastischen Verformung. Die elastische Grenze ist das maximale Ausmaß, bis zu dem ein Festkörper ohne dauerhafte Änderung der Größe oder Form gedehnt werden kann. Wenn die Spannung über die Elastizitätsgrenze hinaus angelegt wird, wird die Substanz plastisch verformt.

Abbildung 2: Die elastische Grenze in einer Spannungs-Dehnungskurve

Zu den Materialien, bei denen eine plastische Verformung beobachtet werden kann, gehören Metalle, Kunststoffe, Gesteine ​​usw. Bei duktilen Materialien wie Metallen (z. B. Kupfer) tritt plastische Verformung auf, wenn die Verformung die Elastizitätsgrenze überschreitet. Bei spröden Substanzen wie Steinen kann jedoch keine elastische Verformung vor dem Beginn der plastischen Verformung beobachtet werden. Die plastische Verformung ist wichtig für die Herstellung neuer Artikel durch Hitze- oder Druckbehandlung und Formen.

Unterschied zwischen elastischer und plastischer Verformung

Definition

Elastische Verformung: Elastische Verformung ist die Verformung, die bei der Aufhebung der äußeren Kräfte verschwindet und die Veränderung und die damit verbundene Belastung verursacht.

Plastische Verformung: Plastische Verformung ist die bleibende Verformung oder Formänderung eines Festkörpers ohne Bruch unter der Wirkung einer anhaltenden Kraft.

Reversibilität

Elastische Verformung: Die elastische Verformung ist reversibel.

Plastische Verformung: Die plastische Verformung ist irreversibel.

Status nach Deformation

Elastische Verformung: Die elastische Verformung ist nicht dauerhaft. Die Substanz kann den Ausgangszustand wieder aufnehmen.

Plastische Verformung: Die plastische Verformung ist dauerhaft. Die Substanz bleibt nach Entfernung der Belastung unverändert.

Chemische Bindungen

Elastische Verformung: Durch die elastische Verformung werden die chemischen Bindungen der Substanz gedehnt und gebogen.

Plastische Verformung: Die plastische Verformung bewirkt, dass einige der chemischen Bindungen der Substanz brechen.

Atomisches Verhalten

Elastische Verformung: Atome verrutschen bei elastischer Verformung nicht aufeinander.

Plastische Verformung: Atome gleiten während der plastischen Verformung aufeinander.

Fazit

Die Verformung einer Substanz kann durch die Anwendung von Stress auftreten. Diese Verformung kann in Abhängigkeit von der Art des Stoffes und dem Ausmaß der ausgeübten Spannung elastisch oder plastisch sein. Der Hauptunterschied zwischen elastischer Verformung und plastischer Verformung besteht darin, dass elastische Verformung reversibel ist, während plastische Verformung irreversibel ist.

Referenz:

1. „Was ist elastische Verformung? - Definition aus Corrosionpedia. ”Corrosionpedia, hier erhältlich.
2. „Was ist plastische Verformung? - Definition aus Corrosionpedia. ”Corrosionpedia, hier erhältlich.
3. elastische / plastische Verformung Bildungsressourcen, hier verfügbar.

Bildhöflichkeit:

1. “Stress-Belastung1” von Moondoggy - (CC BY-SA 3.0) Hier erhältlich.