deformation

Deformation af en lige stang / plade i en cirkel / rør.

Fordrejning af en firkant i et diamantlignende 4-hjørne, for eksempel på grund af en forskydning kraft eller forskydningskraft belastning .

Objekt flyttes fra en udeformeret startposition til en deformeret position.

I kontinuummekanik er deformation (også kaldet deformation eller forvrængning ) af et legeme ændringen i dets form som følge af virkningen af en ekstern kraft . Deformationen kan forekomme som en ændring i længden ( ekspansion ) eller som en ændring i vinkel ( forskydning ). Deformationen repræsenteres ved hjælp af stamme tensor . Kroppens kraft, der modsætter sig den ydre kraft, er modstanden mod deformation .

adskillelser

Deformationer kan opdeles i:

en isotrop del (isotrop ændring i størrelse, samtidig med at formen opretholdes) og
en afvigende del (ændring af form, mens volumen bevares).

Desuden består deformationer af

elastiske ( vendbare ) komponenter og
plastiske ( irreversible ) komponenter.

Desuden er deformationer opdelt i

spontane deformationer og
viskøse deformationer.

Reversibel elastisk deformation

En reversibel - dvs. en reversibel eller ikke -permanent - deformation kaldes elastisk deformation . Den tilhørende materielle egenskab kaldes elasticitet .

Hookes lov beskriver den relative elastiske forlængelse $\epsilon _{\text{elastisch}}$ ${\ displaystyle \ epsilon _ {\ tekst {elastisk}}}$ ${\ displaystyle \ epsilon _ {\ tekst {elastisk}}}$ end proportional med spændingen $\sigma$ ${\ displaystyle \ sigma}$ $\ sigma$ eller kraften $F.$ ${\ displaystyle F}$ $F.$ på tværsnitsarealet $EN.$ ${\ displaystyle A}$ $EN.$ af en krop. Forlængelse eller elasticitetsmodul $E.$ ${\ displaystyle E}$ $E.$ er en materiel konstant . ^[1]

\epsilon _{\text{elastisch}}={\frac {dF}{E\cdot dA}}={\frac {\sigma }{E}}

{\ displaystyle \ epsilon _ {\ text {elastic}} = {\ frac {dF} {E \ cdot dA}} = {\ frac {\ sigma} {E}}}

{\ displaystyle \ epsilon _ {\ text {elastic}} = {\ frac {dF} {E \ cdot dA}} = {\ frac {\ sigma} {E}}}

For en kraft, der virker tangentielt på en overflade ( forskydning ), gælder torsions- eller forskydningsmodul $G$ ${\ displaystyle G}$ $G$ . Poissons tal eller Poissons forhold $\nu$ ${\ displaystyle \ nu}$ $\ nu$ er også en materialekonstant og er relateret til elasticitets- og forskydningsmodulet gennem følgende forhold:

E=2G(1+\nu )

{\ displaystyle E = 2G (1+ \ nu)}

{\ displaystyle E = 2G (1+ \ nu)}

Irreversibel plastisk deformation

Atomistisk syn på plastisk deformation under et sfærisk indrykker i (111) kobber. Alle atomer i den ideelle gitterstruktur udelades, og farvekoden viser von Mises -stressfeltet .

En irreversibel, dvs. permanent, deformation, når en strømningsgrænse er nået, kaldes plastisk deformation . Dette kræver, at en materiel formbarhed er; den tilhørende egenskab af et materiale kaldes plasticitet .
Den irreversible deformation af materialer uden flydepunkt (f.eks. De fleste væsker) kaldes viskøs deformation .

Hvis materialet er meget skørt, går det i stykker uden relevant deformation på forhånd. I tilfælde af sten er dette tilfældet med forskydninger i millimeter til centimeter område om året, mens langsommere processer finder sted plastisk (se fold (geologi) , tektonik ).

Primær plastisk deformation kan også være fuldstændig reversibel på nanoskalaen. Dette forudsætter, at der endnu ikke er startet nogen materiel transport i form af tværgående glidning. ^[2]

Se også

Deformationen af aflange legemer såsom bjælker eller stænger, når de udsættes for bøjningsbelastninger, er kendt som afbøjning .
Mekanik af faste kroppe , stoflov
Stiv krop - idealiseringen af en krop uden deformation
Deformationsenergi , udfladning af jorden
Spænding (mekanik) , brudbelastning
Trykstyrke , bøjningsstyrke , varmebestandighed
Rullemodstanden afhænger af deformationen af de involverede kroppe.
Kolddannende , formende processer

Individuelle beviser

^ Gerthsen, Christian, 1894-1956.: Gerthsen Physik . 25. udgave. Springer Spectrum, Berlin 2015, ISBN 978-3-662-45976-8 .
↑ Gerolf Ziegenhain, Herbert M. Urbassek: Reversibel plasticitet i fcc -metaller. I: Philosophical Magazine Letters. 89 (11): 717-723, 2009, doi : 10.1080 / 09500830903272900 .

[1] Gerthsen, Christian, 1894-1956.: Gerthsen Physik . 25. udgave. Springer Spectrum, Berlin 2015, ISBN 978-3-662-45976-8 .

[2] Gerolf Ziegenhain, Herbert M. Urbassek: Reversibel plasticitet i fcc -metaller. I: Philosophical Magazine Letters. 89 (11): 717-723, 2009, doi : 10.1080 / 09500830903272900 .

[1]

[2]