การเสียรูปกับความเครียด | การเปลี่ยนรูปยางยืดและการเสียรูปของพลาสติก กฎของฮุค
การเสียรูปคือการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของร่างกายอันเนื่องมาจากแรงและแรงกดที่กระทำต่อมัน ความเครียดคือแรงที่เกิดจากความยืดหยุ่นของวัตถุ ทั้งการเสียรูปและความเครียดเป็นสองแนวคิดที่สำคัญมากที่กล่าวถึงภายใต้วัสดุศาสตร์ แนวคิดเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการทำความเข้าใจวิชาต่างๆ เช่น วัสดุศาสตร์ วิศวกรรมเครื่องกล วิศวกรรมโยธา และแม้แต่วิทยาศาสตร์ชีวภาพ การมีส่วนร่วมของการเปลี่ยนรูปและความเครียดในวิทยาศาสตร์เหล่านี้มีมหาศาล และแนวคิดเหล่านี้มีความสำคัญต่อความเป็นเลิศในสาขาเหล่านี้ในบทความนี้ เราจะพูดถึงการเสียรูปและความเครียด คำจำกัดความ ความคล้ายคลึงของการเสียรูปและความเครียด และสุดท้ายความแตกต่างระหว่างการเสียรูปและความเครียด
ความเครียด
เมื่อความเครียดภายนอกถูกนำไปใช้กับร่างกายที่แข็งแรง ร่างกายมักจะดึงตัวเองออกจากกัน ทำให้ระยะห่างระหว่างอะตอมในโครงตาข่ายเพิ่มขึ้น อะตอมแต่ละตัวพยายามดึงเพื่อนบ้านให้ใกล้ที่สุด ทำให้เกิดแรงที่พยายามต้านทานการเสียรูป แรงนี้เรียกว่าความเครียด ผลกระทบนี้สามารถอธิบายได้โดยใช้พลังงานศักย์ของพันธะ พันธะภายในวัสดุทำหน้าที่เหมือนสปริงขนาดเล็ก ตำแหน่งเป็นกลางหรือตำแหน่งสมดุลของอะตอมคือเมื่อไม่มีแรงกระทำต่อวัตถุ เมื่อมีการใช้แรง พันธะจะยืดออกหรือหดตัว ทำให้พลังงานศักย์ของพันธะสูงขึ้น พลังงานศักย์ที่เกิดจากสิ่งนี้จะสร้างแรงซึ่งอยู่ตรงข้ามกับแรงที่ใช้ แรงนี้เรียกว่าแรงตึง
เสียรูป
การเสียรูปคือการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของวัตถุใดๆ อันเนื่องมาจากแรงที่กระทำต่อสิ่งนั้น การเสียรูปมาในสองรูปแบบ คือ การเสียรูปยืดหยุ่นและการเสียรูปพลาสติก หากวาดกราฟของความเค้นกับความเครียด การพล็อตจะเป็นกราฟเชิงเส้นสำหรับค่าความเครียดที่ต่ำกว่าบางส่วน พื้นที่เชิงเส้นนี้เป็นโซนที่วัตถุบิดเบี้ยวอย่างยืดหยุ่น การเปลี่ยนรูปยางยืดสามารถย้อนกลับได้เสมอ คำนวณโดยใช้กฎของฮุค กฎของฮุกระบุว่าสำหรับช่วงยืดหยุ่นของวัสดุ ความเค้นที่ใช้จะเท่ากับผลคูณของโมดูลัสของยังและความเครียดของวัสดุ การเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่นของของแข็งเป็นกระบวนการที่ย้อนกลับได้ เมื่อขจัดความเค้นที่กระทำออกไป ของแข็งจะกลับสู่สภาพเดิม เมื่อกราฟของความเค้นกับความเครียดเป็นเส้นตรง ระบบจะอยู่ในสถานะยืดหยุ่น อย่างไรก็ตาม เมื่อความเครียดสูง โครงเรื่องจะกระโดดข้ามแกนเล็กน้อย นี่คือขีดจำกัดที่มันจะกลายเป็นการเปลี่ยนรูปพลาสติกขีดจำกัดนี้เรียกว่าความแข็งแรงของผลผลิตของวัสดุ การเสียรูปของพลาสติกส่วนใหญ่เกิดจากการเลื่อนของของแข็งสองชั้น กระบวนการเลื่อนนี้ไม่สามารถย้อนกลับได้ การเปลี่ยนรูปพลาสติกบางครั้งเรียกว่าการเสียรูปที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ แต่จริงๆ แล้ว การเปลี่ยนรูปพลาสติกบางรูปแบบสามารถย้อนกลับได้
ความเครียดกับการเสียรูปต่างกันอย่างไร
• ความเครียดคือแรง ส่วนการเสียรูปคือการเปลี่ยนแปลงของรูปร่าง
• ความเครียดเป็นปริมาณที่วัดได้ในขณะที่ไม่สามารถวัดการเสียรูปได้
• แรงตึงบนวัตถุนั้นขึ้นอยู่กับแรงภายนอกที่ใช้อย่างเคร่งครัด การเสียรูปของวัตถุขึ้นอยู่กับแรงภายนอก วัสดุ และวัสดุนั้นอยู่ในรูปแบบยืดหยุ่นหรือการเสียรูปพลาสติก