탄성 한계는 영구 변형 전에 고체 재료 내에서 발생할 수있는 가장 큰 응력 또는 힘입니다. 재료는 탄성 한계까지의 힘이 제거 될 때 원래 크기와 모양으로 돌아갑니다. 재료가 탄성 한계를 넘어 스트레스를 받으면 생성되거나 흐릅니다. 이러한 재료의 경우, 탄성 한계는 탄성에서 플라스틱 거동으로의 전이를 나타냅니다. 대부분의 취성 물질에서 탄성 한계를 초과하는 응력은 플라스틱 변형이 거의 또는 전혀없는 골절을 초래합니다.
원칙적으로, 탄성 한계는 비례 한계와 다릅니다. 이는 Hooke의 법칙에 의해 기술 된 탄성 행동의 끝을 나타내며, 스트레스가 균주 (상대적으로 간질) 또는 대체 형식에 달하는 것입니다. 변위. 일부 탄성 재료의 경우, 탄성 한계는 비례 한계와 거의 일치하여 두 사람이 때때로 구별하기 어렵게 만듭니다. 그럼에도 불구하고, 다른 재료의 경우, 비례 적 탄성 영역은 둘 사이에 발생합니다. 비례 한계는 선형 적으로 탄성 거동이 중단되는 지점입니다.
응력 및 변형
사물이 외부 힘에 의해 변형되면 그 자체로 동등하고 반대의 수복력을 만듭니다. 응력은 힘을 장치의 면적으로 나눈 것으로 정의됩니다.
응력 =forcearea
미터 정사각형 (n/m2) 또는 파스칼 (PAS) 당 Newton은 응력의 SI 단위입니다.
변형 된 물체의 치수는 다양합니다. 변형은 치수의 변화를 원래 치수로 나누어 계산됩니다. 변형은 변화 유형에 따라 세로, 전단 또는 체적 변형으로 분류됩니다.
종 방향 변형률 =길이 원래 길이의 변화
전단 변형 → 변위 원래 길이 변경
볼륨 변형 → 볼륨 부피의 변화
변형에 대한 단위 나 치수 공식이 없습니다.
탄성 및 플라스틱 변형
외부 힘을 제거 할 때 물체가 원래 모양으로 되돌아 갈 때 탄성 변형을 겪었다 고합니다. 반면에 탄성 변형은 외부 힘이 중요 할 때 플라스틱 변형으로 발전합니다. 탄성 변형과 달리 플라스틱 변형은 물체의 치수에 영구적 인 변화를 초래합니다.
스트레스-변형 관계
그래프는 응력과 변형의 관계를 묘사하는 데 사용될 수 있습니다. 아래 그래프는 금속의 응력-변형 관계의 전형적인 표현을 보여줍니다. 응력-변형 그래프는 재료에 따라 다릅니다. 이 그래프에서 몇 가지 결론을 도출 할 수 있습니다.
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1.295; margin-top :0pt; margin-bottom :0pt "role ="presentation "> 그래프의 영역 O에서 A는 선형입니다. Hooke의 법칙은 여기에 따릅니다. -
1.295; margin-top :0pt; margin-bottom :0pt "role ="presentation "> 그래프는 A 지점에서 B 지점까지의 비선형입니다. 이는 응력이 더 이상 변형에 비례하지 않음을 나타냅니다. 반면에 금속은이 시점에서 이전 모양으로 돌아갑니다. -
1.295; margin-top :0pt; margin-bottom :0pt "역할 ="프레젠테이션 "> 종종 항복점으로 알려진 탄성 한계는 지점 B에 있습니다. 재료의 항복 강도는이 시점에서 관련 응력입니다. . -
1.295; margin-top :0pt; margin-bottom :0pt "role ="presentation "> 스트레스가 약간 변화하더라도 금속의 변형은 B에서 d 로의 영역에서 빠르게 자랍니다. -
1.295; margin-top :0pt; margin-bottom :0pt "역할 ="프레젠테이션 "> 그래프의 탄성 변형 영역은 Hooke의 법칙이 관찰되는 곳입니다. -
1.295; margin-top :0pt; margin-bottom :0pt "role ="presentation "> 포인트 C에서 힘이 제거 되더라도 금속은 여전히 변형 되고이 변형은 플라스틱입니다. -
1.295; margin-top :0pt; margin-bottom :0pt "role ="presentation "> 재료의 궁극적 인 인장 강도는 그래프의 점 D로 표시됩니다. 이 지점을 넘어 소량의 힘 만 가해 지더라도 E. 지점에서 금속이 파손됩니다. -
1.295; margin-top :0pt; margin-bottom :8pt "role ="presentation "> 지점 d와 e 사이의 거리가 작을 때 재료는 깨지기 쉬운 것으로 알려져 있습니다. 이 두 사이트 사이의 공간이 중요 할 때 재료는 연성이라고합니다.
비례의 한계
응력과 변형이 직접적으로 비례하는 가장 높은 잠재적 인 적용 응력은 비례의 한계입니다. 응력-변형 그래프는 비례 한계 내부의 직선이며 Hooke의 법칙이 적용됩니다.
항복점
플라스틱 변형은 재료가 탄성 한계를 넘어 스트레스를받을 때 발생합니다. 재료의 항복점은 탄성에서 플라스틱 변형으로 전환되는 지점입니다.
탄성 한계와 비례 한계의 차이
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1.295; margin-top :0pt; margin-bottom :0pt "역할 ="프레젠테이션 "> 탄성 한계는 탄성 한계가 변형되지 않고 재료에 주어질 수있는 최대 압력이라는 비례 한계와 다릅니다. 재료의 비례 한계는 응력과 변형이 서로 직접 비례하는 지점으로 정의됩니다. -
1.295; margin-top :0pt; margin-bottom :8pt "role ="presentation "> 또 다른 중요한 차이점은 탄성 한계에서 응력과 변형이 선형 관계를 가지고 있지만 비례 한계에서는 응력과 변형 사이의 관계가 중요하지 않다는 것입니다. .
탄성 한계와 항복점의 차이
탄성 한계와 항복점의 주요 차이점은 항력의 끝을 나타내는 반면, 탄성 한계는 탄성의 시작을 나타냅니다. 고체 재료의 탄성 한계는 고체체가 영구적으로 변형되기 시작하기 전에 적용될 수있는 가장 높은 응력입니다. 엔지니어들은 엔지니어링 목적으로 채권 파열에 의해 정의 된 영구 변형 지점을 지정하기 위해 항복점을 발명했습니다.
비례 한계와 항복점의 차이
비례 한계라고도하는 비례 한계는 응력과 변형 사이의 직접적인 관계를 정의합니다. Hooke의 법칙은이 시점까지 엄격하게 추적되었습니다.
그러나 스트레인이 계속 일정하게 유지되는 동안 스트레인이 계속 길어지고 와이어는 완벽하게 플라스틱 상태로 들어갑니다. 항복점은이 단계가 발생하는 곳입니다.
탄성 한계의 실제 사례
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고무는 가장 유연한 재료 중 하나로 간주됩니다. -
유리는 강철 및 기타 재료보다 탄력적입니다. -
망치 스트라이크의 전단 응력에 노출 될 때 손톱이 영구적으로 구부러져 탄성 한계에 도달했음을 나타냅니다. . -
석영 및 구리 인 인뿐만 아니라 거의 플라스틱 몸체입니다. -
파라핀 왁스와 먼지의 몸은 완전히 플라스틱으로 간주됩니다.
결론
외부 힘이 제거 된 후 신체가 이전 모양을 복원 할 수있는 능력을 탄력성이라고합니다. 그러나 모든 몸체는 원래 모양을 유지할 수있는 탄성 한계가 있습니다. 이 한계를 넘어 뻗어 있으면 방향이 바뀝니다.
결과적으로, 우리는 변형력이 방출 될 때 신체가 원래 구성으로 돌아 오는 변형력의 최상위 제한으로 탄성 한계를 정의하고,이 한계를 넘어 신체 모양을 수정할 수 있습니다.
.재료의 탄성 한계는 탄성 거동을 나타 내기 시작하는 힘 또는 응력의 가장 큰 값입니다. 플라스틱 물질이 변형되기 전에 가장 높은 한계입니다. 재료가 탄성 한계에 도달하면 더 많은 응력이나 힘이 적용될 때 변형되기 시작합니다. 탄성 한계를 넘어 부서지기 쉬운 재료에 스트레스가 적용되면 그 결과는 골절입니다.
결과적으로 변형력을 높이면 신체가 유연성을 잃고 영구적으로 미식가가됩니다.
