弾力性対可塑性:2つの物質的行動の物語
弾力性と可塑性の両方が、材料がストレスと変形にどのように反応するかを説明しています。重要な違いは、可逆性にあります :
弾力性:
* 定義: 元の形状とサイズに戻す材料の能力 適用された応力が除去された後。
* 動作: 伸びた輪ゴムのように、物質はストレスの下で変形しますが、ストレスが放出されると完全に回復します。
* 例: スプリング、輪ゴム、その弾性限界内の鋼線。
可塑性:
* 定義: 材料が永続的に変形する能力 ストレスの下。
* 動作: 材料は、ストレス下で形状とサイズを変更し、応力が除去された後でも、元の状態に完全に戻るわけではありません。
* 例: ペーパークリップの曲げ、粘土の形成、金属形成プロセス。
主要な違いを要約するテーブルです:
|機能|弾力性|可塑性|
| --- | --- | --- |
| 可逆性 | 可逆的|永久|
| ストレスとひずみの関係 |線形、フックの法則が適用されます|非線形|
| エネルギー貯蔵 | エネルギーは保存されて放出されます|エネルギーが消散します|
| 回復 | ストレス除去後の完全な回復|部分的または回復なし|
| 例 | 輪ゴムの伸び|ペーパークリップの曲げ|
重要なメモ:
* 弾性制限: すべての材料には弾性限界があります。これは、永久に変形し始める前に耐えることができる最大応力です。
* 降伏強度: 材料がプラスチックの変形を示し始める応力。
* ひずみ硬化: プラスチックの変形は材料を強化することができ、さらなる変形に対してより耐性を高めることができます。
アプリケーション:
* 弾力性: スプリング、ショックアブソーバー、および可逆的な変形を必要とするその他のデバイスで使用されます。
* 可塑性: 鍛造、転がり、描画などの金属形成プロセス、および粘土やその他の柔軟な材料の形成に使用されます。
弾力性と可塑性の違いを理解することは、さまざまなエンジニアリングアプリケーション、材料の選択、設計上の考慮事項において重要です。
