Verschil tussen vervorming en spanning

Vervorming versus spanning | Elastische vervorming en plastische vervorming, de wet van Hooke
 

Vervorming is het veranderen van de vorm van een lichaam als gevolg van de krachten en druk die erop worden uitgeoefend. Spanning is de kracht die wordt gecreëerd door de elasticiteit van een voorwerp. Zowel vervorming als spanning zijn twee zeer belangrijke concepten die in de materiaalwetenschap worden besproken. Deze concepten zijn van vitaal belang bij het begrijpen van onderwerpen als materiaalkunde, werktuigbouwkunde, civiele techniek en zelfs biologische wetenschappen. De bijdrage van vervorming en spanning aan deze wetenschappen is enorm, en deze concepten zijn van vitaal belang om te excelleren op deze gebieden. In dit artikel gaan we bespreken wat deformatie en spanning zijn, hun definities, overeenkomsten van vervorming en spanning, en ten slotte de verschillen tussen vervorming en spanning.

spanning

Wanneer een uitwendige spanning wordt uitgeoefend op een vast lichaam, heeft het lichaam de neiging zichzelf uit elkaar te trekken. Hierdoor neemt de afstand tussen atomen in het rooster toe. Elk atoom probeert zijn buur zo dicht mogelijk te trekken. Dit veroorzaakt een kracht die probeert de vervorming te weerstaan. Deze kracht staat bekend als strain. Dit effect kan worden verklaard met behulp van de potentiële energie van de obligaties. De bindingen in een materiaal gedragen zich als kleine veren. De neutrale positie of de evenwichtspositie van het atoom is wanneer er geen kracht op het voorwerp inwerkt. Wanneer een kracht wordt uitgeoefend, worden de banden uitgerekt of samengetrokken. Dit zorgt ervoor dat de potentiële energie van de obligaties hoger wordt. De potentiële energie die hierdoor wordt gecreëerd, creëert op zijn beurt een kracht die tegengesteld is aan de toegepaste kracht. Deze kracht staat bekend als de stam.

Vervorming

Vervorming is de verandering van de vorm van een object als gevolg van de krachten die erop werken. Vervorming heeft twee vormen. Ze zijn namelijk elastische vervorming en plastische vervorming. Als een grafiek van spanning versus spanning wordt uitgezet, zal de grafiek een lineaire grafiek zijn voor enkele lagere waarden van spanning. Dit lineaire gebied is de zone waarin het object elastisch wordt vervormd. Elastische vervorming is altijd omkeerbaar. Het wordt berekend volgens de wet van Hooke. De wet van Hooke stelt dat voor het elastische bereik van het materiaal de uitgeoefende spanning gelijk is aan het product van de Young's modulus en de rek van het materiaal. De elastische vervorming van een vaste stof is een omkeerbaar proces, wanneer de uitgeoefende spanning wordt verwijderd, keert de vaste stof terug naar zijn oorspronkelijke staat. Wanneer de plot van spanning versus rek lineair is, wordt gezegd dat het systeem zich in de elastische toestand bevindt. Wanneer de stress echter hoog is, passeert de plot een kleine sprong op de assen. Dit is de limiet waarin het een plastische vervorming wordt. Deze limiet staat bekend als de vloeigrens van het materiaal. Plastic vervorming komt vooral door het glijden van twee lagen van de vaste stof. Dit schuifproces is niet omkeerbaar. De plastische vervorming is soms bekend als de onomkeerbare vervorming, maar sommige vormen van plastische vervorming zijn eigenlijk omkeerbaar.