Co to jest limit elastyczny?

Elastyczna limit materiału jest ważnym czynnikiem w inżynierii cywilnej, mechanicznej i lotniczej.Limit sprężystości, zwany również punktem wydajności, jest górną granicą naprężenia, które można zastosować do materiału, zanim będzie on trwale zdeformowany.Limit ten mierzy się w funtach na cal kwadratowy (psi) lub newtons na metr kwadratowy, znany również jako Pascals (PA).

Limit sprężystości jest funkcją elastyczności materiału.Elastyczność to zdolność materiału do powrotu do pierwotnego kształtu lub wymiarów po usunięciu obciążenia lub naprężenia.Wszystkie materiały będą się deformować po zastosowaniu naprężenia lub obciążenia.Odkształcenie jest miarą odkształcenia, które występuje, gdy materiał jest pod naprężeniem.

Odkształcenie sprężyste występuje, gdy materiał jest narażony na niskie naprężenie.Zniknie po usunięciu naprężenia, a materiał powróci do pierwotnego stanu.Odkształcenie plastyczne wystąpi przy naprężeniach powyżej granicy sprężystości.Materiał, który doświadcza odkształcenia z tworzywa sztucznego, nie w pełni odzyska i powróci do pierwotnych wymiarów po usunięciu naprężenia.

Ta właściwość można zilustrować za pomocą przykładu sprężyny.Jeśli ciężar zostanie zawieszony na jednym końcu sprężyny, z ustalonym przeciwnym końcem, przedłuży sprężynę.Jeśli zastosowano niewielką masę, a następnie usunięto, sprężyna powróci do pierwotnej długości.Jeśli do sprężyny zastosuje się zbyt dużą wagę, będzie ona trwale deformowana i nie powróci do pierwotnej długości po usunięciu ciężaru.Sprężyna uległa odkształceniu plastycznym, ponieważ naprężenie spowodowane przez wagę przekroczyło granicę sprężystą. Materiały mają mierzalny związek między zastosowanym naprężeniem a wynikowym odkształceniem.Ten związek można wykreślić w krzywej naprężenia.Nachylenie krzywej naprężenia-odkształcenia pozostaje stałe w obszarze, w którym występuje odkształcenie sprężyste.Limit sprężystości jest punktem, w którym przyłożone naprężenie powoduje początek trwałego deformacji, a nachylenie krzywej naprężenia zmienia się.

Nie wszystkie materiały mają ograniczenie sprężyste.Prawa plastyczna jest miarą ilości stałego odkształcenia przed całkowitą awarią.Materiały plastyczne, takie jak stal i mosiądz, doświadczą dużej ilości odkształcenia plastikowego, zanim nastąpi ostateczna awaria.Kruche materiały, takie jak szkło i beton, będą wykazywać niewielkie lub żadne odkształcenie plastyczne, a całkowita awaria często występuje natychmiast po osiągnięciu krytycznej wartości naprężenia.Z tego powodu kruche materiały zwykle nie mają punktu wydajności.